Експериментально ідентифікуючи ефективні теорії в системах багатьох тіл розробляють дослідники Гейдельберга
Гейдельберзькі дослідники розробляють новий метод і демонструють його застосування в експериментах
Однією з цілей науки є пошук фізичних описів природи шляхом вивчення взаємодії основних системних компонентів. Для складних систем із багатьма тілами для цього часто використовуються ефективні теорії. Вони дозволяють описувати взаємодії без необхідності спостерігати за системою на найменшому масштабі. Зараз фізики Гейдельберзького університету розробили новий метод, який дозволяє експериментально ідентифікувати такі теорії за допомогою так званих квантових симуляторів. Результати дослідницьких робіт під керівництвом професора доктора Маркуса Оберталера (експериментальна фізика) та професора д-ра Юргена Бергеса (теоретична фізика) були опубліковані в журналі Nature Physics.
Вивести прогнози щодо фізичних явищ на рівні окремих частинок з мікроскопічного опису практично неможливо для великих систем. Це стосується не тільки квантово-механічних систем багатьох тіл, але і класичної фізики, наприклад, коли нагріта вода в каструлі повинна описуватися на рівні окремих молекул води. Але якщо система спостерігається у великих масштабах, як водяні хвилі в горщику, нові властивості можуть стати актуальними за певних передумов. Для ефективного опису такої фізики використовуються ефективні теорії. "Наше дослідження мало на меті виявити ці теорії в експериментах за допомогою квантових симуляторів", - пояснює Торстен Заке, головний автор теоретичної частини дослідження. Квантові симулятори використовуються для більш простого модифікації систем багатьох тіл та для обчислення їх властивостей.