Si todas las partículas de un condensado de Bose-Einstein se enredan entre sí, ¿sigue siendo el sistema un condensado de Bose-Einstein?

Sé que un sistema entrelazado se encuentra en un solo estado entrelazado y que cuando intentas observar el estado individual de una partícula de un sistema entrelazado usando una matriz de densidad reducida, observas un estado mixto, aunque si observas todo el entrelazado sistema, se observa un estado puro.

Entonces, ¿un BEC aún conserva sus propiedades en presencia de entrelazamiento entre todas sus partículas?

El entrelazamiento no cambia las propiedades físicas de un sistema. Cambia las correlaciones entre múltiples mediciones en el sistema. Además, es algo voluble en el sentido de que cuantos más subsistemas participan en un estado entrelazado, menos pueden ser las correlaciones individuales, lo que se captura en la "monogamia entrelazada".
@CuriousOne ¿Está haciendo una distinción entre las "propiedades físicas" de un sistema y la lista de los resultados de cada conjunto imaginable de mediciones que uno podría realizar en ese sistema? Y, si es así, ¿cuál es esa distinción?
@Rococo: Con eso quiero decir que los estados de fotones entrelazados no cambian su energía ni adquieren una masa efectiva como lo harían mediante una interacción física real. La medida individual no cambia de manera notable, lo cual es diferente de lo que haría una interacción física real. Puedo estar equivocado, pero no creo que esto sea diferente para el caso de un BEC.
¿Un BEC de partículas entrelazadas aún retiene la superfluidez (sin fricción) debido a la dirección de movimiento idéntica?
@QuantumJournalist: en algunas circunstancias, esto será cierto. El helio superfluido es un sistema de interacción fuerte, en el que el verdadero estado de muchos cuerpos es presumiblemente algún estado entrelazado complicado, pero sigue siendo el ejemplo prototípico de un superfluido.

Respuestas (1)

Un conjunto de partículas que interactúan desarrollará, con el tiempo, un entrelazamiento entre partes muy separadas*, por lo que esto es similar a preguntar si un sistema que interactúa aún puede ser un BEC.

La respuesta corta es sí, pero una sutileza es que varios autores definen BEC de formas ligeramente diferentes.

Una forma de definir BEC, como mencioné en una respuesta reciente, es la propiedad llamada "orden de largo alcance fuera de la diagonal" (ODLRO). Esta es, a grandes rasgos, una forma de cuantificar la idea de que un BEC tiene coherencia macroscópica. No plantea ningún problema probar esta propiedad en un estado complicado de muchos cuerpos entrelazados, y resulta que en algunos casos (como los bosones que interactúan débilmente y repulsivamente) todavía se obtiene como en el caso de no interacción. Véase también esta respuesta .

Otra forma de definir BEC es que es la ocupación macroscópica de una matriz de densidad de una sola partícula. En otras palabras, la matriz de densidad reducida de una sola partícula, cuando está diagonalizada, tiene (al menos) un término que es de orden N. Esta es la generalización sensata de la idea de que el BEC es la ocupación macroscópica de una función de onda de una sola partícula. . El uso de matrices de densidad en la definición le permite manejar casos con entrelazamiento, por lo que nuevamente la respuesta es que un sistema Bose entrelazado puede estar en una fase BEC.

* A menos que esté ocurriendo algo como la localización de muchos cuerpos, pero ese es un tema para otro día...

Sus dos formas de definir un BEC son, de hecho, idénticas (es decir, una implica la otra).
@ Adam, no exactamente. Por ejemplo, un sistema que tiene valores macroscópicos de varios términos en la matriz de densidad de una sola partícula (un 'BEC fragmentado') no tiene ODLRO, por lo que es un BEC por una definición y no por la otra.
Si todas las partículas de un condensado de Bose-Einstein se enredan entre sí, ¿sigue siendo el sistema un condensado de Bose-Einstein?
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