{"title":"Eichtheorien im Quantensimulator","authors":"Robert Ott, Philipp Hauke","doi":"10.1002/piuz.202301683","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202301683","url":null,"abstract":"Quantensimulatoren versprechen die kontrollierte Untersuchung komplexer Fragestellungen auf verschiedenen Gebieten der Physik. Eine vielversprechende Forschungsrichtung ist dabei die Quantensimulation von Eichtheorien, die etwa die Grundkräfte der Natur im Standardmodell der Teilchenphysik verkörpern. Hierbei werden die quantenmechanischen Felder mithilfe kontrollierter Quantensysteme im Labor gezielt nachgestellt. Dieser Artikel stellt die analoge Quantensimulation von Eichtheorien anhand des Beispiels einer vereinfachten, eindimensionalen Form der Quantenelektrodynamik vor. Wir beschreiben die Implementierung von elektrischen Feldern und Ladungen mithilfe ultrakalter Atome in optischen Gittern und diskutieren Fragen der Zeitentwicklung und Thermalisierung des Quantenvielteilchensystems. Eine besondere Herausforderung ist hierbei die Implementierung der Eichinvarianz – die definierende Eigenschaft der Eichtheorien, welche zentral für deren besondere Eigenschaften ist. In Zukunft könnten Eichtheorie‐Quantensimulatoren es uns ermöglichen, eine Reihe bisher unbeobachteter – und theoretisch ungelöster – Phänomene zu untersuchen. Ein Beispiel ist die volle quantenmechanische Dynamik des Schwinger‐Effekts, der bei extrem hohen elektrischen Feldstärken die Paarerzeugung von Elektronen und Positronen vorhersagt.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":" 20","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"113948531","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Physics News","authors":"","doi":"10.1002/piuz.202370508","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370508","url":null,"abstract":"Physik in unserer ZeitVolume 54, Issue 5 p. 219-219 Treffpunkt Forschung Physics News First published: 01 September 2023 https://doi.org/10.1002/piuz.202370508Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat No abstract is available for this article. Volume54, Issue5September 2023Pages 219-219 RelatedInformation","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135050271","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Vorschau auf Heft 6/2023","authors":"","doi":"10.1002/piuz.202370516","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370516","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"67 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122542515","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Elektronenbewegung fotografiert","authors":"Tobias Heldt, C. Ott, T. Pfeifer, Jonathan Dubois","doi":"10.1002/piuz.202370507","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370507","url":null,"abstract":"Eine neue Methode erlaubt es, die Bewegung eines ionisierten Elektrons in einem starken Infrarot‐Laserfeld in Echtzeit zu verfolgen. Notwendig dazu ist nur ein einziges Absorptionsspektrum nahe der Ionisationsschwelle, im hier vorgestellten Beispiel in Helium, aufgenommen mit einem ultrakurzen, extrem ultravioletten Lichtblitz.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125897826","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Brennstoffzellen: Erfolg im zweiten Anlauf?","authors":"Klaus-Dieter Kreuer","doi":"10.1002/piuz.202370408","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370408","url":null,"abstract":"Was vor 50 Jahren als effiziente Methode zur Erzeugung elektrischer Energie aus fossilen Energieträgern gesehen wurde, könnte heute zu einem wichtigen Baustein der Energiewende werden","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"38 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127931182","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Kettenbildung im Plasmastaub","authors":"Eshita Joshi","doi":"10.1002/piuz.202370404","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370404","url":null,"abstract":"Komplexe Plasmen sind Niedertemperaturplasmen, die Mikropartikel enthalten, die auch als Staub bezeichnet werden. Bei Experimenten unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes wird häufig beobachtet, dass der Staub lange Ketten bildet, sogenannte „String‐Like Clusters“ (SLCs). Experimente auf der Internationalen Raumstation und Simulationen zeigen, dass diese Ketten auch dann entstehen können, wenn keine Anziehung zwischen den Mikropartikeln vorliegt.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"30 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126411370","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Laura T. Corredor, Jorge I. Facio, Vladimir Hinkov, Anna Isaeva
{"title":"Ferromagnetischer topologischer Isolator","authors":"Laura T. Corredor, Jorge I. Facio, Vladimir Hinkov, Anna Isaeva","doi":"10.1002/piuz.202370405","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370405","url":null,"abstract":"Ferromagnetische topologische Isolatoren versprechen Spintronik‐Bauelemente und energieeffiziente Elektronik. Der Vorteil der intrinsischen, magnetischen topologischen Isolatoren der (MnBi2Te4)(Bi2Te3)n‐Familie liegt in den geordneten Lagen aus magnetischen Mn‐Atomen. Diese tendieren jedoch dazu, antiferromagnetisch zu ordnen. Wenige Prozent Mn‐Substitutionsatome schaffen jedoch einen neuen magnetischen Kopplungspfad zwischen diesen Lagen und stellen eine ferromagnetische Ordnung her. Diese ist für den quantisierten anomalen Hall‐Effekt und die damit einhergehenden spinpolarisierten Ströme essenziell.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"228 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122430358","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Miniaturen auf der Wasseroberfläche","authors":"Wilfried Suhr, H. Schlichting","doi":"10.1002/piuz.202301673","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202301673","url":null,"abstract":"Auf der Oberfläche von Gewässern kann man häufig kleine Objekte wie Tannennadeln, Blätter und ähnliche Dinge driften sehen, die sich kollektiv zu interessanten Mustern vereinigen. Dieses Verhalten lässt sich auf wechselseitige Anziehung oder Abstoßung der zugehörigen Wassermenisken zurückführen und durch die Physik der Grenzflächen erklären. In Analogie zur Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen ordnen wir den driftenden Teilchen eine Polarität zu und beschreiben die Interaktionen der Teilchen mit Hilfe energetischer Prinzipien. Beispiele zur Musterbildung mit einfach konstruierten Objekten geben Anregungen zum eigenen spielerischen und gegebenenfalls künstlerischen Tun.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"122 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125673930","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Wells posthumane Welten","authors":"Klaus Mecke","doi":"10.1002/piuz.202370413","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370413","url":null,"abstract":"Posthumane Literatur begann mit H. G. Wells „Zeitmaschine“, die nicht nur ein fiktives physikalisches Gerät ist, sondern eine innovative narrative Technik, um über die Tiefenzeit der Erdgeschichte erzählen zu können.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"5 9","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"120836459","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Wellenformationen beim Weinschwenken","authors":"Lutz Kasper, Patrik Vogt","doi":"10.1002/piuz.202370410","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370410","url":null,"abstract":"Das Schwenken des Weinglases dient der Belüftung, eignet sich aber auch zum Erzeugen interessanter Wellenphänomene.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"7 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122522093","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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