粒子-空穴对称流体中流体动力学再耦合导致的异常扩散

在遵循粒子-空穴对称性的带电流体(如石墨烯中的狄拉克流体)中,尽管存在弹道传播的声波,电荷输运仍以扩散形式进行:声波与较慢的电荷涨落之间会“流体动力学解耦”。针对准一维流体,该研究团队证明这种对称性保护的电荷扩散与因噪声(或静态杂质)破坏动量守恒时产生的常规扩散不存在平滑过渡。相反,电荷扩散常数是噪声的非连续函数——在弱噪声极限下仅取决于动量弛豫率与能量弛豫率之比。在动量守恒噪声(如哈密顿量的空间均匀涨落)这一特殊极限下,扩散常数会在噪声存在时发散。研究人员用耦合Burgers方程描述了由此产生的超扩散现象,并提出“流体动力学重耦合”这一普适机制,揭示弱噪声如何引致输运系数的奇异性突变。该工作强调了零噪声外推法在预测扩散常数等动力学量时存在的局限性。
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提交arXiv: 2026-01-05 19:00

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