Esvaniment del polaró en un gas de bosons per efecte de la temperatura

El gas de bosons a baixa temperatura és ben conegut pels físics per la famosa i estranya transició de fase cap a un estat de condensació de moment zero (condensació de Bose-Einstein). Aquest sistema es coneix força bé i des de finals del segle passat s'ha pogut observar i realitzar al laboratori. Gràcies a aquest auge experimental, els teòrics s'han interessat en saber com canvien aquests sistemes si els modifiquem lleugerament. En concret, s'han preguntat què passaria si afegim una impuresa amb una certa interacció en aquest gas ultrafred. És a dir, com pot arribar a afectar aquesta nova partícula al condensat de bosons. A temperatura igual a zero, on la física estadísitica queda en un segon pla i el sistema es pot definir amb una funció d'ona, s'ha vist que la impuresa queda rodejada d'excitacions dels bosons que l'envolten donant a lloc a una quasipartícula anomenada "polaró". Ara bé, quan afegim temperatura al sistema, no és trivial si aquesta imatge teòrica de la quasipartícula lliure descriu correctament la física del gas. Diverses teories han intentat abordar aquest enigma donant resultats contradictoris als obervats experimentalment. En aquest article que hem publicat recentment simulem a través del mètode del Path Integral Monte Carlo com és l'evolució tèrmica d'aquesta impuresa envoltada d'altres partícules, donant informació de com es comporta el sistema al passar per la transició de fase on els bosons deixen d'estar condensats. La conclusió principal de l'article és que la entelèquia teòrica de la quasipartícula es va desdibuixant a mesura que incrementem la temperatura fins a desaparèixer complementament quan passem la transició de fase.