Ny tilgang til kvantefænomener

Under normale omstændigheder er det svært at undersøge kvantefluktuationer. I Physical Review Letters beskriver IFAs Nils Byg Jørgensen, Georg Bruun og Jan Arlt en ny måde at gøre det på.

29.10.2018 | Ole J. Knudsen

Jan Arlt i sit laboratorium, hvor han nu vil måle kvantefluktuationer

Jan Arlt i sit laboratorium, hvor han nu vil måle kvantefluktuationer. Foto: Lars Kruse/AU Foto

En af kvantemekanikkens forudsigelser er, at et vakuum, der består af det rene ingenting, indeholder energi. Dette fænomen kaldes kvantefluktuationer og giver anledning til atomers spontane emission, dannelsen af virtuelle partikler, og måske endda storskalastrukturen i universet og dets udvidelse. Under normale omstændigheder er det dog ret svært at undersøge kvantefluktuationerne grundigt.

Nu har Nils Byg Jørgensen, Georg Bruun, og Jan Arlt fundet på en ny måde at studere kvantefluktuationer på: ved hjælp af atomer nedkølet til det absolutte nulpunkt. Kvantefluktuationer giver anledning til en særlig interaktion mellem ultrakolde atomer, men den er typisk svær at observere fordi andre kræfter er langt stærkere. Det er der nu fundet en løsning på. Kolde atomers interaktion kan skræddersys ved at justere magnetfeltet, og ved et helt bestemt magnetfelt viser det sig, at de normale interaktioner i systemet forsvinder, hvormed der kun er kvantefluktuationer tilbage. Dette trick giver helt nye muligheder for at blive klogere på kvantefluktuationer og dermed de fundamentelle fysiske love der beskriver vores verden.

Studiet er publiceret i Physical Review Letters 26. oktober 2018 i en artikel med titlen Dilute Fluid Governed by Quantum Fluctuations

Institut for Fysik og Astronomi, Medarbejdere, Studerende, Offentligheden / Pressen