Quarks, bosones, electrones ... La identificación de los componentes elementales de la materia y la forma en que estas partículas interactúan entre sí, constituye uno de los mayores desafíos en las ciencias físicas modernas. Resolver este problema sobresaliente no solo profundizará nuestra comprensión delos primeros días del Universo, pero también arrojará algo de luz sobre estados exóticos de la materia, como los superconductores.
Además de gases, líquidos y sólidos, la materia puede existir en otras formas cuando está sujeta a condiciones extremas. Tales situaciones se encontraron en el Universo justo después del Big Bang, y también pueden imitarse en el laboratorio. Y mientras que una plétorade partículas elementales fueron descubiertas en colisionadores de alta energía, las preguntas complejas sobre sus interacciones y la existencia de nuevos estados de materia permanecen sin respuesta.
En colaboración con el grupo experimental de Immanuel Bloch, Monika Aidelsburger y Christian Schweizer Munich, y los teóricos Eugene Demler y Fabian Grusdt Harvard, Nathan Goldman y Luca Barbiero Física de Sistemas Complejos y Mecánica Estadística, Facultad de Ciencias proponeny validar y novedoso enfoque experimental mediante el cual estos ricos fenómenos pueden ser finamente estudiados. Publicado en Física de la naturaleza , su trabajo informa sobre la realización experimental de una "teoría del calibrador de celosía", un modelo teórico inicialmente propuesto por Kenneth Wilson - Premio Nobel de Física 1982 - para describir las interacciones entre partículas elementales como quarks y gluones. Los autoresdemuestran que su configuración experimental, un gas ultrafrío de átomos manipulados por láser, de hecho reproduce las características de un modelo tan atractivo. El desafío consistió en implementar interacciones bien definidas entre las partículas de "materia" y los "bosones medidores", que son los mediadores defuerzas fundamentales. En el contexto de los átomos fríos, estos diferentes tipos de partículas están representados por diferentes estados atómicos, que pueden abordarse de manera muy fina utilizando láseres.
Este novedoso enfoque experimental constituye un paso importante para la simulación cuántica de teorías más sofisticadas, que eventualmente pueden arrojar algo de luz sobre preguntas abiertas en física de alta energía y estado sólido utilizando experimentos de mesa.
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Materiales proporcionados por Universidad Libre de Bruselas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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