論文の概要: Observing dissipationless flow of an impurity in a strongly repulsive quantum fluid

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.12320v1
• Date: Thu, 12 Feb 2026 18:49:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-16 23:37:53.716596
• Title: Observing dissipationless flow of an impurity in a strongly repulsive quantum fluid
• Title（参考訳）: 強い反発性量子流体中における不純物の無散逸流の観測
• Authors: Milena Horvath, Sudipta Dhar, Elisabeth Wybo, Dimitrios Trypogeorgos, Yanliang Guo, Mikhail Zvonarev, Michael Knap, Manuele Landini, Hanns-Christoph Nägerl,
• Abstract要約: 我々は, 微視的不純物が強い相互作用を持つ1次元ボースガスを通じて, 摩擦を伴わずにどのように伝播するかを示す。 我々の研究結果は、量子効果が量子流体に浸漬された微視的物体の散逸をなくすのにどう役立つかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5268769001447818
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The frictionless motion of an object through a fluid medium is commonly viewed as a hallmark of superfluidity. According to Landau, kinematic constraints prohibit superfluid behavior in one-dimensional (1D) bosonic systems. Here, using ultracold atoms, we show how a microscopic impurity can propagate through a strongly interacting 1D Bose gas without any friction, at odds with conventional expectations. We inject the impurity with initial velocities ranging from the subsonic to supersonic regime, and subsequently track its dynamics. For supersonic initial velocities, we observe the formation of a shock wave and a remarkably fast relaxation to a stationary regime, on a time scale that increases with decreasing impurity velocity. After reaching the stationary state, the impurity continues its motion through the system with a finite velocity. Our findings demonstrate how quantum effects can conspire to eliminate dissipation of a microscopic object immersed in a quantum fluid, thereby bringing novel insights into the propagation of matter and information in the quantum realm.
• Abstract（参考訳）: 流体媒体を介した物体の無摩擦運動は、一般に超流動の目印と見なされる。 ランダウによれば、キネマティック制約は1次元(1D)ボソニック系の超流動挙動を禁止している。 ここでは、超低温原子を用いて、顕微鏡の不純物が摩擦を伴わずに強く相互作用する1次元ボースガスを通して、従来の期待に反する形でどのように伝播するかを示す。 我々は、不純物に亜音速から超音速状態までの初期速度を注入し、その力学を追尾する。 超音速初期速度については、不純物速度の減少とともに増加する時間スケールにおいて、衝撃波の形成と定常状態への驚くほど高速な緩和を観察する。 静止状態に達した後、不純物は有限速度で系の中を移動し続ける。 我々の研究は、量子効果が量子流体に浸漬された微視的物体の散逸をなくし、量子領域における物質や情報の伝播に関する新たな洞察をもたらすことを実証した。

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