量子物理学：強く相互作用する双極子スピン集団における創発的流体力学

従来の常識では、巨視的な古典現象は、微視的な量子法則から自然に現れるとされている。しかし、こうした主張にもかかわらず、これら2つの記述の直接的なつながりを構築することは、科学における長年の課題である。特に、一般的な微視的量子ハミルトニアンから、系の創発的な「古典的」特性（例えば、拡散性、粘性、圧縮性）を定量的に予測することは困難である。今回我々は、根底にある乱れた双極子量子ハミルトニアンから、非従来型のスピン拡散がナノメートルの長さスケールで生じる、ハイブリッド固体スピンプラットフォームについて報告する。具体的には、位置の乱れとサイト上の乱雑場の組み合わせによって、フィック的だが非ガウス的な拡散ダイナミクスが生じる。さらに我々は、スピンハミルトニアンの根底にあパラメーターを、静的な場と駆動される場の組み合わせを通して調整することで、創発的スピン拡散係数の直接制御を実証する。今回の成果によって、多体量子スピン系における流体力学の研究が可能になる。

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