¿Es el estado superfluido un estado coherente?

En la transición de fase normal a superfluida, la simetría U(1) relacionada con la conservación del número de partículas se rompe espontáneamente, lo que parece implicar que el estado superfluido es un estado en el que no hay un número definido de partículas. Esta propiedad es compartida por la de un estado coherente o cualquier superposición arbitraria de estados propios de operadores numéricos.

¿Hay alguna propiedad del estado superfluido (la función de onda condensada) que no sea compartida por un estado coherente?

"lo que parece implicar que el estado superfluido es un estado en el que no hay un número definido de partículas" , ¿por qué implicaría eso? La ruptura de una simetría significa que el operador para la carga conservada no existe (esto es, en cierto sentido, mucho "peor" que simplemente que su valor no esté definido en el estado SSB), consulte esta respuesta de David Bar Moshe
La simetría @ACuriousMind U(1) está relacionada con la conservación del número de partículas. Ver aquí hitoshi.berkeley.edu/misc/CERN.pdf ¿Te refieres al teorema de Fabri-Picasso?
Eso no es lo que pregunta mi comentario, y sí, la respuesta de David Bar Moshe se refiere explícitamente al teorema de Fabri-Picasso. Claro, la simetría rota está relacionada con la conservación del número de partículas. Pero, ¿por qué su ruptura "implicaría que el estado superfluido es un estado en el que no hay un número definido de partículas" ? No veo esa implicación y, de hecho, la respuesta que vinculé allí implica algo diferente: que el operador numérico está mal definido para empezar en el espacio de Hilbert de la teoría rota.
Entiendo tu punto, pero puede haber advertencias en una teoría no relativista. @ACuriousMind

Respuestas (1)

De hecho, el estado fundamental de un superfluido puede aproximarse (con mucha precisión) a un estado coherente. Más precisamente por un estado coherente comprimido. Consulte la ecuación de Zhang (72):

| { z k β k } ⟩ = ∏ k Exp ⁡ { z k a k † − z ¯ k a k } Exp ⁡ { β k a k † a − k † − β ¯ k a k a − k } | 0 ⟩

Dónde, | 0 ⟩ es el vacío ininterrumpido y z k , y β k son parámetros que dependen de los detalles del hamiltoniano de muchos cuerpos subyacente.

Este tipo de estados fundamentales es característico de los estados fundamentales colectivos de sistemas que interactúan fuertemente. La compresión se obtiene debido a la transformación de Bogoliubov requerida para diagonalizar el hamiltoniano en el gran norte límite. (apretar significa "aplanar" la región de incertidumbre circular de un oscilador en una elipse).

Una derivación bastante transparente de este tipo de estados fundamentales la dan, por ejemplo, Solomon, Feng y Penna .

¿No es una violación del teorema de Fabri-Picasso al que se refería ACuriousMind? Si no, ¿por qué? @DavidBarMoshe
Este estado fundamental sigue siendo un estado fundamental de muchos cuerpos con norte (el número condensado de partículas) muy grande pero no infinito. Creo que cuando se toma el límite termodinámico, el operador numérico dejará de estar bien definido.
Pero los estados coherentes no tienen un número definido de partículas. @DavidBarMoshe
El estado anterior no tiene un número definido de partículas. norte significa el valor esperado del operador numérico. Sin embargo, la distribución es muy estrecha alrededor norte , que tiene un ancho de algo como 1 norte , que es muy pequeño en los grandes norte .
¿Es el estado superfluido un estado coherente?
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