Nøgleord
Atomare Kvantegasser
Kvantesimulation
Citation/Eksport
Resumé
Denne artikel åbner bladet med et elegant indblik i et af de mest centrale begreber i moderne mangelegemefysik: kvasipartikler. Bruun tager udgangspunkt i det fundamentale problem, at kvantemekaniske ligninger for vekselvirkende systemer hurtigt bliver uløselige, og viser, hvordan Landaus kvasipartikelbegreb fungerer som en effektiv teori til at reducere kompleksiteten. Artiklen bevæger sig fra teoretisk konstruktion til eksperimentel realisering, hvor ultrakolde atomare gasser fungerer som kontrollerbare kvantesimulatorer. Særligt fascinerende er beskrivelsen af, hvordan et enkelt urenhedsatom kan “klædes” af omgivelserne og dermed opføre sig som en ny effektiv partikel. Bruun demonstrerer, hvordan moderne eksperimenter nu direkte realiserer tidligere rent teoretiske tankeeksperimenter. Artiklen er et stærkt eksempel på samspillet mellem teori og eksperiment og giver læseren en intuitiv, men stadig stringent forståelse af et ellers abstrakt begreb.
Referencer
[1] L. D. Landau (1957), "The theory of a Fermi liquid," J. Exp. Theor. Phys., vol. 3, no. 6, pp. 920-925.
[2] G. Baym and C. Pethick (1991), Landau Fermi-Liquid Theory: Concepts and Applications. Wiley-VCH.
https://doi.org/10.1002/9783527617159
[3] K. T. Therkildsen and J. W. Thomsen (2008), "Bose Einstein kondensation i atomare gasser - når atomer bliver til kvantebølger," KVANT, vol. 19, no. 2, pp. 20-23.
[4] https://www.smithsonianmag.com/science-nature/the-coldest-place-in-the-universe-8121922/
[5] M. H. Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E. Wieman, and E. A. Cornell (1995), "Observation of Bose-Einstein condensation in a dilute atomic vapor," Science, vol. 269, no. 5221, pp. 198-201.
https://doi.org/10.1126/science.269.5221.198
[6] K. B. Davis, M. O. Mewes, M. R. Andrews, N. J. van Druten, D. S. Durfee, D. M. Kurn, and W. Ketterle (1995), "Bose-Einstein condensation in a gas of sodium atoms," Phys. Rev. Lett., vol. 75, pp. 3969-3973.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.75.3969
[7] N. B. Jørgensen, L. Wacker, K. T. Skalmstang, M. M. Parish, J. Levinsen, R. S. Christensen, G. M. Bruun, and J. J. Arlt, Phys. Rev. Lett., p. 055302, Jul.
[8] C. Kohstall, M. Zaccanti, M. Jag, A. Trenkwalder, P. Massignan, G. M. Bruun, F. Schreck, and R. Grimm (2012), "Metastability and coherence of repulsive polarons in a strongly interacting fermi mixture," Nature, vol. 485, pp. 615-618.
https://doi.org/10.1038/nature11065
[9] M.-G. Hu, M. J. Van de Graaff, D. Kedar, J. P. Corson, E. A. Cornell, and D. S. Jin (2016), "Bose polarons in the strongly interacting regime," Phys. Rev. Lett., vol. 117, p. 055301.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.055301
[10] N.-E. Guenther, P. Massignan, M. Lewenstein, and G. M. Bruun (2018), "Bose polarons at finite temperature and strong coupling," Phys. Rev. Lett., vol. 120, p. 050405.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.050405
[11] A. Camacho-Guardian and G. M. Bruun (2018), "Landau effective interaction between quasiparticles in a Bose-Einstein condensate," Phys. Rev. X, vol. 8, p. 031042.
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031042
[12] A. Camacho-Guardian, L. A. Peña Ardila, T. Pohl, and G. M. Bruun (2018), "Bipolarons in a Bose-Einstein condensate," Phys. Rev. Lett., vol. 121, p. 013401.
Fra og med årgang 37 (2026 -) udgives artikler under licensen Creative Commons Kreditering-IkkeKommerciel CC BY-NC 4.0.
Artikler i årgang 1–36 (1990 - 2025) er ikke udgivet under Creative Commons. Her er alle rettigheder forbeholdt artiklernes respektive forfattere.