Eksperymentalnie identyfikacji skutecznych systemów teorie w wielu ciał

Wyprowadzenie przewidywania zjawisk fizycznych na poziomie pojedynczych cząsteczek z mikroskopijnej opis jest praktycznie niemożliwe dla dużych systemów. Odnosi się to nie tylko do wysokości mechanicznych układów wielu ciała, ale również fizycznych, takich jak klasyczny po podgrzaniu wody w naczyniu do gotowania wymagania opisane na poziomie poszczególnych cząsteczek wody. Ale jeśli system jest obserwowane na dużych skalach, jak fale wody w garnku, nowe właściwości mogą stać się istotne pod pewnymi warunkami. Aby skutecznie opisać taką fizyki wykorzystywane są skuteczne teorie. „Nasze badania mające na celu identyfikację tych teorii w eksperymentach przy pomocy symulatorów kwantowych”, wyjaśnia Torsten Zache, główny autor teoretycznej części badania. symulatory kwantowe są wykorzystywane do modyfikacji układów wielu ciał prościej i obliczyć ich właściwości.

Heidelberg fizyków Ostatnio wykazano ich nowo opracowany sposób, w eksperymencie na ultrazimnych atomów rubidu, które są ujęte w pułapce optycznego go wyprowadzić z równowagi. „W scenariuszu przygotowanym, atomy zachowują się jak małe magnesy, których orientacja jesteśmy w stanie precyzyjnie odczytać za pomocą nowych procesów”, według Maksymiliana Prüfera, pierwotnego autora na stronie eksperymentalnej badania. W celu określenia skutecznej interakcji tych „magnesy” eksperyment musi być powtarzany kilka tysięcy razy, co wymaga dużej stabilności.

„Podstawowych pojęć teoretycznych pozwalają nam na interpretacji wyników eksperymentalnych w zupełnie nowy sposób, a tym samym zdobyć wiedzę poprzez doświadczenia w obszarach, które do tej pory były niedostępne przez teorię”, podkreśla prof Oberthaler. „Z kolei, to może nam powiedzieć o nowych rodzajów podejść teoretycznych z powodzeniem opisać odpowiednich praw fizycznych w złożonych układów wielu ciał”, mówi prof Berges. Podejście stosowane przez fizyków Heidelberg można przekazać do wielu innych systemów, otwierając tym samym terytorium przełomowe dla symulacji kwantowej. Jürgen Berges i Markus Oberthaler Jesteśmy przekonani, że ten nowy sposób identyfikacji skutecznych teorie pozwolą odpowiedzieć na podstawowe pytania w fizyce.