太好了，量子电动力学实验：向大规模实施迈出了重要一步！
物理学的基本定律建立在对称性的基础上 ， 对称性决定了带电粒子之间的相互作用等等 。 现在 ， 海德堡大学(HeidelbergUniversity)科学家利用超冷原子实验构建了量子电动力学的对称性 ， 他们希望为实现未来可以模拟复杂物理现象的量子技术获得新见解 ， 研究成果发表在《科学》期刊上 。 量子电动力学理论研究电子和轻粒子之间的电磁相互作用 ， 它基于所谓的U(1)对称性 。
文章图片
【太好了，量子电动力学实验：向大规模实施迈出了重要一步！】例如 ， U(1)对称性规定了粒子的运动 。 通过实验 ， 海德堡大学物理学家们在教授FredJendrzejesski博士的指导下 ， 试图推进对这一复杂物理理论的有效研究 ， 并在实验中实现了一个基本的构建块 。 海德堡大学基尔霍夫物理研究所(KirchhoffInstituteForPhysical)艾美奖·诺特小组(EmmyNoetherGroup)负责人詹德泽杰斯基(Jendrzejesski)教授解释说：
文章图片
研究结果是朝着一个平台迈出了重要的一步 ， 该平台由一系列适当连接的积木构建而成 ， 用于大规模实施超冷原子中的量子电动力学 。 一个可能的应用是开发大规模量子设备 ， 以模拟无法用粒子加速器研究的复杂物理现象 。 为这项研究开发的基本构件 ， 也有助于研究材料研究中的问题 ， 例如难以计算的强相互作用系统中的问题 ， 科学家对开发量子计算技术非常感兴趣 。
文章图片
这种技术可以模拟经典计算机无法达到的一系列物理现象 。 研究提出了一种用于U(1)格点规范理论量子模拟的模块化方案 ， 该方案基于一维光学晶格单阱中孤立两个玻色子量子气体的异核自旋变化碰撞 ， 研究为陷阱设计了基本积木 ， 并展示了它保持规范不变性的可靠操作 ， 拟议方案的可扩展性潜力 ， 为解决量子模拟规范理论连续体极限方面的挑战提供了机会 。
文章图片
在物理学的基本定律中 ， 规范场调节带电粒子之间的相互作用 。 一个例子是基于U(1)规范对称性电子与电磁场相互作用的量子理论 。 对于经典计算技术来说 ， 求解此类规范理论通常是一个难题 。 尽管量子计算机提出了前进的方向 ， 但用于复杂模拟的大规模数字量子设备很难建造 ， 本研究提出了一个可扩展的一维U(1)规范理论的模拟量子模拟器 。
文章图片
利用原子混合物中物质间自旋变化碰撞 ， 实现了具有自旋和物质无关囚禁势的物质和规范场之间规范不变相互作用 。 研究在实验上实现了基本构件 ， 作为迈向连续规范理论量子模拟平台的关键一步 。
博科园｜研究/来自：海德堡大学
参考期刊《科学》
博科园｜科学、科技、科研、科普
关注【博科园】看更多大美宇宙科学
推荐阅读
- 王者荣耀：吕布最近强度凸显，玩家认为攻速太高需要尽快削弱，你赞同吗？
- 控卫不能盖帽？保罗131个，库里156个，威少太强了
- 阿圭罗直播连线梅西：你玩UNO的时候欺骗儿子马特奥，太坏了
- 蓝盈莹太会穿了，格子大衣搭牛仔裤潮范十足，实力演绎酷帅风格
- 唐嫣也会穿错？不好驾驭的大红裙也就算了，这丝袜太难懂
- 苗圃真的有41岁了？拍大片穿紧身亮片裙出镜，这身材太少女了
- 梦幻西游：单凭攻击问鼎神威顶级宠，12个技能，属性真是太炸了！
- 泫雅上脚雪城 Dunk Low 太火了！明年高帮也要复刻
- 菠萝排骨不炒不炖，这样做香甜爽口太过瘾了
- 薇娅网红滤镜到底多厉害？上电视妆太浓，网友：明星和网红的差别