Quantenelektrodynamik-Experiment ‘großer Schritt zur’ Umsetzung im großen Maßstab

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Die fundamentalen Gesetze der Physik basieren auf Symmetrien, die unter anderem die Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen bestimmen.

Forscher der Universität Heidelberg haben mit Hilfe ultrakalter Atome die Symmetrien der Quantenelektrodynamik experimentell konstruiert.

Sie erhoffen sich neue Erkenntnisse für die Umsetzung zukünftiger Quantentechnologien, die komplexe physikalische Phänomene simulieren können.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Science veröffentlicht.Die Theorie der Quantenelektrodynamik befasst sich mit der elektromagnetischen Wechselwirkung zwischen Elektronen und Lichtteilchen.

Sie basiert auf der so genannten U(1)-Symmetrie, die zum Beispiel die Bewegung von Teilchen angibt.

Mit ihren Experimenten wollen die Heidelberger Physiker unter der Leitung von Juniorprofessor Dr.

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Fred Jendrzejewski die effiziente Untersuchung dieser komplexen physikalischen Theorie vorantreiben.

Sie haben kürzlich experimentell einen elementaren Baustein realisiert.

Wir sehen die Ergebnisse unserer Forschung als einen großen Schritt hin zu einer Plattform, die aus einer Kette richtig verbundener Bausteine für eine großtechnische Umsetzung der Quantenelektrodynamik in ultrakalten Atomen aufgebaut ist”, erklärt Prof.

Jendrzejewski, der eine Emmy-Noether-Gruppe am Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg leitet.Eine mögliche Anwendung wäre nach Ansicht der Forscher die Entwicklung von Quantengroßgeräten zur Simulation komplexer physikalischer Phänomene, die mit Teilchenbeschleunigern nicht untersucht werden können.

Der elementare Baustein, der für diese Studie entwickelt wurde, könnte auch der Untersuchung von Problemen in der Materialforschung zugute kommen, z.B.

in stark interagierenden, schwer berechenbaren Systemen.<img src="https://tekk.tv/wp-content/uploads/2020/04/1587988983_351_Quantum-electrodynamics-experiment-'major-step-toward'-large-scale-implementation.jpg" alt="Quantenelektrodynamik-Experiment" title="Künstlerische Visualisierung: Symmetrien schränken die Bewegung ultrakalter Atome im Labor ein.

Kredit: © Cellule”>.

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