論文の概要: Emergent Viscous Hydrodynamics From a Single Quantum Particle

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.06618v1
• Date: Sat, 07 Jun 2025 01:29:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-10 16:33:10.364044
• Title: Emergent Viscous Hydrodynamics From a Single Quantum Particle
• Title（参考訳）: 単一量子粒子からの創発的粘性流体力学
• Authors: Zhi-Li Zhou, Mauricio Hippert, Nicki Mullins, Jorge Noronha,
• Abstract要約: 本研究では,空間的デコヒーレンスが,開放量子系のリアルタイム長波長状態における流体力学的挙動にどのように寄与するかを考察する。 我々の結果は、数自由度を持つ量子系における流体力学の挙動の開始について、新たな光を放った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.989100958816578
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate an explicit example of how spatial decoherence can lead to hydrodynamic behavior in the late-time, long-wavelength regime of open quantum systems. We focus on the case of a single non-relativistic quantum particle linearly coupled to a thermal bath of noninteracting harmonic oscillators at temperature $T$, a la Caldeira and Leggett. Taking advantage of decoherence in the position representation, we expand the reduced density matrix in powers of the off-diagonal spatial components, so that high-order terms are suppressed at late times. Truncating the resulting power series at second order leads to a set of dissipative transient hydrodynamic equations similar to the non-relativistic limit of equations widely used in simulations of the quark-gluon plasma formed in ultrarelativistic heavy-ion collisions. Transport coefficients are directly determined by the damping constant $\gamma$, which quantifies the influence of the environment. The asymptotic limit of our hydrodynamic equations reduces to the celebrated Navier-Stokes equations for a compressible fluid in the presence of a drag force. Our results shed new light on the onset of hydrodynamic behavior in quantum systems with few degrees of freedom.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,空間的デコヒーレンスが,開放量子系の深夜長波長状態における流体力学的挙動にどのように寄与するかを明らかにする。 我々は、非相対論的量子粒子が温度$T$, a la Caldeira and Leggettで非相互作用調和振動子の熱浴に線形に結合している場合に焦点を当てた。 位置表現のデコヒーレンスを生かして、オフ対角空間成分のパワーで密度行列を縮小し、遅くとも高次項が抑制される。 結果の列を2次に縮めると、超相対論的重イオン衝突で形成されるクォークグルーオンプラズマのシミュレーションで広く用いられる方程式の非相対論的極限に類似した、散逸的過渡的流体力学方程式の集合が生じる。 輸送係数は、環境の影響を定量化する減衰定数$\gamma$によって直接決定される。 流体力学方程式の漸近極限は、抵抗力の存在下で圧縮性流体に対する著名なナビエ・ストークス方程式に還元される。 我々の結果は、数自由度を持つ量子系における流体力学の挙動の開始について、新たな光を放った。

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