Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Observationen af en Lee-Huang-Yang fluid

Ny artikel i Physical Review Letters dykker ned i anvendelsen af LHY energi i kvantesimuleringseksperimenter. Thomas G. Skov, Magnus G. Skou, Nils B. Jørgensen and Jan J. Arlt fra Center for Complex Quantum Systems baner vejen for det nye forskningsresultat.

15.06.2021 | Mai Korsbæk

Den laveste energi i et kvantesystem er bestemt af de såkaldte kvantefluktuationer. Disse fluktuationer er normalt svære at observere i et kvantesystem bestående af mange partikler, idet den iboende energi fra partiklernes vekselvirkninger overstiger effekten af kvantefluktuationer. I en række nye eksperimenter er det dog lykkedes at stoppe denne interaktion ved at sætte partikler fra to forskellige kvantetilstande sammen, og effekterne af kvantefluktuationer kunne således observeres med stor præcision.

Det eksperimentelle arbejde blev gennemført ved at bruge et såkaldt Bose-Einstein kondensat, som dannes ved ekstremt lave temperaturer og består af rene skyer af atomer. Indflydelsen af kvantefluktuationer i disse systemer blev først fremført teoretisk af Lee, Huang og Yang og kaldes deraf LHY energien. I eksperimenterne blev der anvendt kaliumatomer i to kvantetilstande, hvor atomtal og vekselvirkningsstyrker kan kontrolleres til stor præcision. Ved at justere vekselvirkningstyrkerne og atomtallene mellem de to tilstande kunne der således realiseres et effektivt ikke-vekselvirkende system, hvis opførsel afhænger kritisk af LHY energien.

Systemet blev herefter sat i svingninger og den målte frekvens var i god overensstemmelse med en samlet simulering af eksperimentet, hvilket bekræftede at systemets opførsel er domineret af LHY energien.

Resultaterne baner vejen for en dybere forståelse af mange-partikel kvantesystemer og til anvendelse af LHY energien i kvantesimuleringseksperimenter.

Du kan læse den fulde artikel her

 

Forskning, CCQ, Pressenyhed