Először mérték meg a negyven éve megjósolt kvantumenergia-szinteket
A kutatók először mértek közvetlenül olyan kvantumenergia-szinteket, amelyeket a fizikusok mintegy 40 éve csak elméletileg jósoltak. A Nature-ben közölt kísérletben a Caltech, a Université Paris-Saclay és a Müncheni Műszaki Egyetem kutatói lézerrel csapdázott stronciumatomokból építettek kvantumszimulátort. Az atomokat egy sorba rendezték, majd újabb lézerekkel Rydberg-állapotba hozták őket, amelyben a szomszédos részecskék között különösen erős kölcsönhatás alakul ki.
A rendszer így nem egymástól független atomok halmazaként, hanem kollektív kvantumanyagként viselkedett. A lézerek finomhangolásával két kritikus állapotot hoztak létre: az Ising- és a trikritikus Ising-féle konform térelmélethez kapcsolódó kvantumátmenetet. Ezek a változások nem a hőmérséklet emelkedése miatt következnek be, hanem az összefonódás és a szuperpozíció révén, csaknem abszolút nulla közeli körülmények között.
A kutatók a soktestű modulációs spektroszkópia nevű módszerrel vizsgálták az energiaszinteket. A teljes, legfeljebb 35 atomból álló láncot különböző frekvenciákkal enyhén megzavarták, majd a válasz erősségéből azonosították a rezonanciákat. Az így kapott energialépcsők arányai megfeleltek az elméleti előrejelzéseknek. A módszer azért jelentős, mert a kvantumszimulátorokkal olyan összetett rendszerek is vizsgálhatók, amelyeknél a helyes választ még nem ismeri a fizika.
Folytasd az appban — szavazz és szólj hozzá ➔