基于全息量子耗散的超流体涡旋运动

涡旋是与超流体和超导体相关的拓扑缺陷，当其可运动时耗散能量，破坏超流体的无耗散性质。这种“量子耗散”的本质根植于问题的量子物理性质，已有大量文献研究。然而，这大多聚焦于适用于弱相互作用系统的测量，其中它们可通过常规方法处理。最近，利用弦论中发现的全息对偶，可以在极强相互作用系统中处理此类动力学量子热化问题，将量子问题映射为高一维的引力问题，其益处是就耗散如何从如此复杂的量子物理情形中出现提供了更一般的视角。我们在此研究二维中单个涡旋的基本问题，该涡旋由有限密度“Reissner-Nordstrom”全息超导体中形成的背景超流突然淬火而运动。这揭示了一些解决原理性问题的惊人结果。通过将轨迹明确拟合到Hall-Vinen-Iordanskii唯象运动方程，我们发现这些轨迹的特征是在低温下具有大惯性质量，但随温度升高而减小。对于弱驱动，发现拖曳随温度降低而增加，这揭示了与粘性金属涡旋核相关的简单剪切拖曳，并在较高温度处补充了常规正常流体分量。对于强驱动，我们发现一种新颖的动力学现象：涡旋核发生形变，并伴随拖曳力的大幅增加。