Fysikens grundläggande lagar är baserade på symmetrier som bestämmer samspelet mellan laddade partiklar, bland annat. Med ultrakylda atomer, forskare vid Heidelberg University har experimentellt konstruerat symmetrier för kvantelektrodynamik. De hoppas få nya insikter för att implementera framtida kvantteknologi som kan simulera komplexa fysiska fenomen. Resultaten av studien publicerades i tidskriften Vetenskap .

Teorin om kvantelektrodynamik behandlar den elektromagnetiska interaktionen mellan elektroner och ljuspartiklar. Den är baserad på så kallad U (1) symmetri, som, till exempel, anger partiklarnas rörelse. Med sina experiment, Heidelbergs fysiker, under ledning av juniorprofessorn Dr. Fred Jendrzejewski, försöka främja en effektiv undersökning av denna komplexa fysiska teori. De insåg nyligen experimentellt en elementär byggsten. "Vi ser resultaten av vår forskning som ett stort steg mot en plattform byggd från en kedja av korrekt anslutna byggstenar för en storskalig implementering av kvantelektrodynamik i ultrakylda atomer, "förklarar professor Jendrzejewski, som leder en Emmy Noether -grupp vid Heidelberg University Kirchhoff Institute for Physics.

Enligt forskarna, en möjlig tillämpning skulle vara att utveckla storskaliga kvantanordningar för att simulera komplexa fysiska fenomen som inte kan studeras med partikelacceleratorer. Den grundläggande byggstenen som utvecklats för denna studie kan också gynna utredningen av problem inom materialforskning, till exempel i starkt interagerande system som är svåra att beräkna.