Квантова універсальність. Фізики вперше експериментально підтвердили фундаментальні теорії поля
Дата публікації: 20 серпня, 23:03
У журналі Nature опубліковано результати дослідження, в якому міжнародна команда фізиків вперше експериментально підтвердила передбачені теоріями поля енергетичні рівні в квантовій матерії. Дослідники виміряли рівні енергії, які понад 40 років існували лише в математичних розрахунках. Для експерименту вчені використали спеціалізовані квантові симулятори та оптичні пінцети, які зафіксували атоми стронцію в одну лінію, утворивши ланцюжки довжиною до 35 атомів.
Експериментальні результати та їх значення
Лазерне випромінювання перевело атоми стронцію у високоенергетичний стан Рідберга, а система перебувала в критичній точці квантового фазового переходу за температур, близьких до абсолютного нуля. Застосувавши метод багаточастинкової модуляційної спектроскопії, дослідники отримали вимірювання, які підтвердили теорію поля Ізінга та трикритичну конформну теорію поля Ізінга. Після масштабування спектри реакцій злилися в єдину універсальну криву, що свідчить про глибокі зв'язки між різними фізичними системами.
Під час експерименту вчені класифікували збудження за симетрією та виявили другий прихований шар енергетичних рівнів. Наступним кроком у дослідженні стане застосування методики для аналізу двовимірних атомних ґраток. Стаття має DOI: 10.1038/s41586-026-10904-x.
Цей експеримент відкриває нові перспективи для подальших досліджень у галузі квантової фізики та теорії поля, підтверджуючи важливість інтеграції теоретичних і експериментальних підходів. Важливість отриманих результатів полягає в їх здатності підтверджувати давні теоретичні прогнози, що може мати значний вплив на розвиток нових технологій, таких як квантові обчислення та матеріали з екзотичними властивостями.
Ці нові досягнення у вивченні квантових систем відкривають шлях до глибшого розуміння фізичних явищ. Наприклад, нещодавно фізики дослідили рух електронів у кристалі Вігнера, що також підтверджує важливість експериментальних підтверджень теоретичних моделей у фізиці. Це свідчить про зростаючу інтеграцію теорії та практики в сучасних наукових дослідженнях.