Quantengase werden die Hitze nicht vertragen

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Die Quantenwelt trotzt eklatant den Intuitionen, die wir entwickelt haben, während wir unter relativ großen Dingen wie Autos, Pennys und Staubpartikeln leben.

In der Quantenwelt können winzige Teilchen über jede Entfernung eine spezielle Verbindung aufrechterhalten, Barrieren überwinden und gleichzeitig mehrere Wege zurücklegen.Ein weniger bekanntes Quantenverhalten ist die dynamische Lokalisierung, ein Phänomen, bei dem ein Quantenobjekt trotz stetiger Energiezufuhr auf der gleichen Temperatur bleibt – unter der Annahme, dass ein kaltes Objekt immer Wärme von einem wärmeren Objekt stiehlt.Diese Annahme ist einer der Eckpfeiler der Thermodynamik – der Untersuchung der Bewegung von Wärme.

Die Tatsache, dass sich die dynamische Lokalisierung diesem Prinzip widersetzt, bedeutet, dass in der Quantenwelt etwas Ungewöhnliches geschieht – und dass die dynamische Lokalisierung eine ausgezeichnete Sonde dafür sein kann, wo die Quantendomäne endet und die traditionelle Physik beginnt.

Zu verstehen, wie Quantensysteme das Quantenverhalten aufrechterhalten oder nicht aufrechterhalten, ist nicht nur für unser Verständnis des Universums, sondern auch für die praktische Entwicklung von Quantentechnologien von wesentlicher Bedeutung.”Irgendwann muss die Quantenbeschreibung der Welt zu der klassischen Beschreibung übergehen, die wir sehen, und es wird angenommen, dass dies durch Interaktionen geschieht”, sagt Colin Rylands, JQI-Postdoc-Forscher.Bisher wurde die dynamische Lokalisierung nur bei einzelnen Quantenobjekten beobachtet, was verhinderte, dass sie zu Versuchen beiträgt, den Ort des Wechsels festzulegen.

Um dieses Problem zu untersuchen, untersuchte Rylands zusammen mit JQI-Fellow Victor Galitski und anderen Kollegen mathematische Modelle, um herauszufinden, ob eine dynamische Lokalisierung immer noch auftreten kann, wenn viele Quantenteilchen wechselwirken.

Um die Physik aufzudecken, mussten sie Modelle erstellen, die verschiedene Temperaturen, Wechselwirkungsstärken und Zeitspannen berücksichtigen.

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Die Ergebnisse des Teams, die in Physical Review Letters veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass eine dynamische Lokalisierung auch dann auftreten kann, wenn….

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