Kvanteelektrodynamik-eksperiment er et stort skridt i retning af implementering i stor skala

Fysikkens grundlæggende love er baseret på symmetrier, der bestemmer vekselvirkningerne mellem ladede partikler, blandt andet. Ved hjælp af ultrakolde atomer, forskere ved Heidelberg Universitet har eksperimentelt konstrueret kvanteelektrodynamikkens symmetri. De håber at få ny indsigt til implementering af fremtidige kvanteteknologier, der kan simulere komplekse fysiske fænomener. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskab .

Teorien om kvanteelektrodynamik omhandler den elektromagnetiske interaktion mellem elektroner og lyspartikler. Den er baseret på såkaldt U(1) symmetri, hvilken, for eksempel, specificerer partiklernes bevægelse. Med deres eksperimenter, Heidelberg-fysikerne, under ledelse af juniorprofessor Dr. Fred Jendrzejewski, forsøge at fremme den effektive undersøgelse af denne komplekse fysiske teori. De har for nylig eksperimentelt realiseret en elementær byggesten. "Vi ser resultaterne af vores forskning som et stort skridt i retning af en platform bygget fra en kæde af korrekt forbundne byggesten til en storstilet implementering af kvanteelektrodynamik i ultrakølede atomer, " forklarer prof. Jendrzejewski, der leder en Emmy Noether-gruppe ved Heidelberg Universitets Kirchhoff Institut for Fysik.

Ifølge forskerne, en mulig anvendelse ville være at udvikle kvanteanordninger i stor skala til at simulere komplekse fysiske fænomener, som ikke kan studeres med partikelacceleratorer. Den elementære byggesten udviklet til denne undersøgelse kunne også gavne undersøgelsen af ​​problemer i materialeforskning, såsom i stærkt interagerende systemer, der er svære at beregne.