Квантовая частица нарушает закон трения экспресс
В обычной среде тело замедляется — мешает трение. Но в квантовом мире есть сверхтекучесть: жидкости текут без потерь, как знаменитый гелий при сверхнизких температурах. Раньше считалось немыслимым, чтобы такое происходило в цепочке частиц — в одномерной системе. Однако физики запустили атом-чужак в ряд ультрахолодных атомов. Словно бусинка, проходящая сквозь другие, нанизанные на нить: перед ней мгновенно возникает свободный промежуток, а позади цепочка смыкается — без малейшего сопротивления. Даже на сверхзвуковых скоростях. Неожиданный поворот: чем медленнее был начальный толчок, тем дольше длилось торможение до равномерного скольжения. Но в итоге движение всегда становилось бесконечным и беззатратным. В обычном мире трется и рождается тепло и беспорядок, а здесь — ни намёка. Это обещает устройства, передающие информацию совсем без потерь.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском 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.
Если бы вода обрела способность течь без трения, брошенный камень порождал бы вечную рябь, а вода в реке никогда не останавливалась бы.