As leis fundamentais da física são baseadas em simetrias que determinam as interações entre as partículas carregadas, entre outras coisas. Usando átomos ultracold, pesquisadores da Universidade de Heidelberg construíram experimentalmente as simetrias da eletrodinâmica quântica. Eles esperam obter novos insights para a implementação de futuras tecnologias quânticas que podem simular fenômenos físicos complexos. Os resultados do estudo foram publicados na revista Ciência .

A teoria da eletrodinâmica quântica trata da interação eletromagnética entre elétrons e partículas de luz. É baseado na chamada simetria U (1), que, por exemplo, especifica o movimento das partículas. Com seus experimentos, os físicos de Heidelberg, sob a direção do Professor Júnior Dr. Fred Jendrzejewski, procuram avançar na investigação eficiente desta complexa teoria física. Recentemente, eles realizaram experimentalmente um bloco de construção elementar. "Vemos os resultados de nossa pesquisa como um passo importante em direção a uma plataforma construída a partir de uma cadeia de blocos de construção devidamente conectados para uma implementação em grande escala da eletrodinâmica quântica em átomos ultracold, "explica o Prof. Jendrzejewski, que dirige um grupo Emmy Noether no Instituto de Física Kirchhoff da Universidade de Heidelberg.

De acordo com os pesquisadores, uma aplicação possível seria o desenvolvimento de dispositivos quânticos em grande escala para simular fenômenos físicos complexos que não podem ser estudados com aceleradores de partículas. O bloco de construção elementar desenvolvido para este estudo também pode beneficiar a investigação de problemas na pesquisa de materiais, como em sistemas de interação forte que são difíceis de calcular.