Una partícula cuántica desafía la ley de fricción exprés
En un medio ordinario, un cuerpo se frena debido a la fricción. Pero en el mundo cuántico existe la superfluidez: los líquidos fluyen sin pérdidas, como el famoso helio a temperaturas ultrabajas. Hasta ahora se consideraba impensable que algo así ocurriera en una cadena de partículas, es decir, en un sistema unidimensional. Sin embargo, los físicos lanzaron un átomo intruso en una fila de átomos ultrafríos. Como una cuenta que atraviesa otras ensartadas en un hilo: frente a ella aparece instantáneamente un espacio libre, y detrás la cadena se cierra, sin la menor resistencia. Incluso a velocidades supersónicas. Un giro inesperado: cuanto más lento era el empujón inicial, más duraba la desaceleración hasta alcanzar un deslizamiento uniforme. Pero al final, el movimiento siempre se volvía infinito y sin gasto de energía. En el mundo ordinario, la fricción produce calor y desorden, mientras que aquí no hay ni rastro. Esto promete dispositivos que transmitan información sin ninguna pérdida.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.12320
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.
Si el agua adquiriera la capacidad de fluir sin fricción, una piedra lanzada generaría ondas eternas, y el agua de un río nunca se detendría.