identificar Experimentalmente teorias eficazes em sistemas de muitos corpos

Derivando previsões sobre fenômenos físicos ao nível das partículas individuais a partir de uma descrição microscópica é praticamente impossível para grandes sistemas. Isto aplica-se não apenas a sistemas de muitos corpos de mecânica quântica, mas também para física clássica, tal como quando a ua aquecida num cozinhar necessidades do pote para ser descrito a nível das moléculas de água individuais. Mas se um sistema é observado em grandes escalas, como ondas de água em uma panela, novas propriedades pode se tornar relevante sob certas condições prévias. Para descrever como a física de forma eficiente, as teorias eficazes são usados. "Nossa pesquisa teve como objetivo identificar essas teorias em experimentos com a ajuda de simuladores quânticos", explica Torsten Zache, o principal autor da parte teórica do estudo. simuladores quânticos são usados ​​para modificar sistemas de muitos corpos de forma mais simples e calcular suas propriedades.

A Heidelberg físicos recentemente demonstrado o seu método recentemente desenvolvido em um experimento em átomos de rubídio ultracold, que são capturados numa armadilha óptica e trazidas para fora de equilíbrio. "No cenário estamos preparados, os átomos se comportam como minúsculos ímãs cuja orientação somos capazes de ler precisamente a utilização de novos processos", de acordo com Maximilian Prüfer, o autor principal do lado experimental do estudo. Para determinar as interações efetivas desses "ímãs", o experimento deve ser repetido milhares de vezes, o que requer extrema estabilidade.

"Os conceitos teóricos subjacentes nos permitir interpretar os resultados experimentais em uma forma completamente nova e, assim, obter insights através de experimentos em áreas que até agora têm sido inacessíveis através da teoria", aponta Prof. Oberthaler. "Por sua vez, isso pode nos dizer sobre novos tipos de abordagens teóricas com sucesso descrever as leis físicas relevantes em complexos sistemas de muitos corpos", afirma Prof. Berges. A abordagem utilizada pelos físicos Heidelberg é transferível para uma série de outros sistemas, abrindo assim território inovadora para simulações quânticas. Jürgen Berges e Markus Oberthaler estão confiantes de que esta nova forma de identificar teorias eficazes fará com que seja possível responder a questões fundamentais da física.