Identificarea experimentală a teoriilor eficiente din sistemele cu mai multe corpuri dezvoltate de cercetătorii de la Heidelberg
Cercetătorii de la Heidelberg dezvoltă o nouă metodă și demonstrează aplicarea acesteia în experimente
Un scop al științei este de a găsi descrieri fizice ale naturii prin studierea modului în care componentele de bază ale sistemului interacționează între ele. Pentru sistemele complexe cu mai multe corpuri, teoriile eficiente sunt frecvent utilizate în acest scop. Acestea permit descrierea interacțiunilor fără a fi nevoie să observați un sistem la cea mai mică scară. Fizicienii de la Universitatea Heidelberg au dezvoltat acum o nouă metodă care face posibilă identificarea experimentală a acestor teorii cu ajutorul așa-numitelor simulatoare cuantice. Rezultatele efortului de cercetare, condus de Prof. Dr. Markus Oberthaler (fizică experimentală) și Prof. Dr. Jürgen Berges (fizică teoretică), au fost publicate în revista Nature Physics.
Derivarea predicțiilor despre fenomenele fizice la nivelul particulelor individuale dintr-o descriere microscopică este practic imposibilă pentru sistemele mari. Acest lucru se aplică nu numai sistemelor cu multe corpuri mecanice cuantice, ci și fizicii clasice, cum ar fi atunci când apa încălzită într-o oală de gătit trebuie descrisă la nivelul moleculelor individuale de apă. Dar dacă un sistem este observat la scări mari, cum ar fi valurile de apă într-o oală, noile proprietăți pot deveni relevante în anumite condiții prealabile. Pentru a descrie o astfel de fizică în mod eficient, se folosesc teorii eficiente. „Cercetările noastre au vizat identificarea acestor teorii în experimente cu ajutorul simulatoarelor cuantice”, explică Torsten Zache, autorul principal al porțiunii teoretice a studiului. Simulatoarele cuantice sunt utilizate pentru a modifica sistemele cu mai multe corpuri mai simplu și pentru a le calcula proprietățile.