Explorando el límite entre la integrabilidad y el caos cuántico en sistemas de pocos átomos interactuantes

Los sistemas cuánticos interactuantes en el dominio caótico son el núcleo de varios estudios en curso de la física de muchos cuerpos, que van desde la confusión de la información cuántica hasta el inicio de la termalización. Proponemos un modelo mínimo para el caos que puede ser realizado experimentalmente con átomos fríos atrapados en potenciales unidimensionales de múltiples pozos. Exploramos la aparición del caos a medida que se aumenta el número de partículas, comenzando con tan solo dos, y a medida que se incrementa el número de pozos, que va desde un pozo doble hasta un sistema de múltiples pozos similar al de Kronig-Penney. De esta manera, iluminamos el estrecho límite entre la integrabilidad y el caos en un sistema de pocos cuerpos altamente ajustable. Mostramos que la competencia entre las interacciones de partículas y la estructura periódica del potencial confinado revela sutiles indicios de caos cuántico para 3 partículas, mientras que para 4 partículas se observan firmas más fuertes. El análisis se realiza para partículas bosónicas y también podría extenderse a fermiones distinguibles.