{"id":26286,"date":"2012-03-24T14:36:58","date_gmt":"2012-03-24T11:36:58","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=26286"},"modified":"2012-03-24T14:37:52","modified_gmt":"2012-03-24T11:37:52","slug":"26286","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=26286","title":{"rendered":"Rahvusvaheline teadlaste koost\u00f6\u00f6 demonstreerib d\u00fcnaamilise kvantsimulaatori \u00fcleolekut uusimate numbriliste meetodite suhtes"},"content":{"rendered":"
\"\"<\/a>

Vasakul on kujutatud mittetasakaalulise d\u00fcnaamika tekkimist \u00fclik\u00fclmade aatomite tiheduslainest tingitud tunnelleerumisprotsessidest ning osakestevahelistest interaktsioonidest. Paremal on n\u00e4ha teooria ja katsetulemuste esialgset head kattuvust. Horisontaaltelje viienda aja\u00fchiku juures numbriliste meetodite pidevus aga katkeb, samas kui d\u00fcnaamiline simulatsioon annab h\u00e4id tulemusi.<\/p><\/div>\n

Kvantsimulaatori p\u00f5hieesm\u00e4rk on leida vastuseid probleemidele, millele klassikalised algoritmid ei kehti. Max Plancki Kvantoptika Instituudi ja Ludwig-Maximillians-M\u00fcncheni \u00dclikooli (LMM\u00dc) professori Immanuel Blochi, LMM\u00dc teoreetilise f\u00fc\u00fcsika labori professori Ulrich Schollw\u00f6cki \u00a0ja Austraalia Queenslandi \u00fclikooli teadlaste koost\u00f6\u00f6 selgitas esmakordselt, et d\u00fcnaamilise kvantsimulaatori meetod on numbrilistest meetoditest etem, suutes kirjeldada optilises v\u00f5res (optical lattice) tugevalt korrelleerunud \u00fclik\u00fclmade aatomite d\u00fcnaamikat. T\u00e4psemalt suutsid nad j\u00e4lgida tasakaalust v\u00e4lja viidud isoleeritud s\u00fcsteemi relaksatsiooni, ehk tasakaaluolekusse j\u00f5udmist. Eksperimendist m\u00f5\u00f5detud l\u00fchikese evolutsiooniajaga s\u00fcsteemi ajaline muutumine oli heas koosk\u00f5las teadlastegrupi simulatsioonidega. Tulemused n\u00e4itavad, et \u00fclik\u00fclmadest aatomitest koosnevat mitmekeha s\u00fcsteemi (multibody system) on v\u00f5imalik kasutada kvantsimulaatorina viisil, mis ei ole klassikalistel arvutitel v\u00f5imalik.<\/p>\n

Soojusliku tasakaalu printsiip on igap\u00e4evaelus olulisel kohal, seletades muuhulgas kohvi jahtumist ning sellega kaasnevat toa soojenemist, aga ka kohvis lusikaga liikuma aetud molekulide liikumist ning mikroosakeste settimist. Suletud tasakaaluasendist v\u00e4lja viidud osakeste kvants\u00fcsteemi kirjeldamine on aga seni olnud lahendamata probleem. \u00dclesande kvantd\u00fcnaamiline keerukus ning v\u00f5imalus, et osakesed satuvad l\u00f5imitud olekusse, paneb raskesse olukorda ka k\u00f5ige keerulisemad numbrilised lahendusmeetodid. Ise\u00e4ranis abitud on numbrilised meetodid suurte osakestegruppide ja pikemate ajaintervallide puhul. Immanuel Blochi juhtimisel tehtud \u00fclik\u00fclmade rubiidiumi aatomite eksperimendid lubavad n\u00fc\u00fcd mittetasakaaluliste mitmekeha-kvants\u00fcsteemide d\u00fcnaamika simulatsioone sooritada oluliselt pikematel ajaskaaladel kui seniste numbriliste meetodiega v\u00f5imalik oli.<\/p>\n

Ekspetimentide k\u00e4igus juhiti v\u00e4ga madalatele temperatuuridele jahutatud rubiidiumi aatomgaas optilisse v\u00f5resse, ehk ristuvate laserkiirte interferentsi tekitatud heledate ning tumedate aladega optilisse s\u00fcsteemi. Aatomeid hoiti s\u00fcsteemis kas heledas v\u00f5i tumedas piirkonnas s\u00f5ltuvalt laservalguse lainepikkusest. Tekkis kindel perioodiline muster. V\u00e4lise kaks korda suurema v\u00f5rekonstandiga valgusallika lisamine v\u00f5imaldas teadlastel k\u00f5rvutiolevaid v\u00f5retasandeid paarikaupa grupeerida, tekitades optilise superv\u00f5re (optical supperlattice), milles kulgesid \u00fche s\u00f5lme sihis vaheldumisi nii tumedad kui heledad laigud. Energeetilisest tasakaalust v\u00e4lja viidud s\u00fcsteemis tekkis tiheduslaine (density wave), mille k\u00e4igus eri tsoonide aatomid tunnelleerusid ning p\u00f5rkusid. P\u00e4rast teatud relaksatsiooniaja m\u00f6\u00f6dumist loeti s\u00fcsteemi v\u00f5repunktidest andmeid lokaalsete tiheduste, tunnelleerumisvoolude ning naabers\u00f5lmede interaktsioonide kohta. Need vaadeldavad suurused saadi mitmete superv\u00f5re paksuste ning evolutsioonifaaside juures. Tulemused n\u00e4itasid kiiret relasatsiooni kvaasistatsionaarsetesse olekutesse.<\/p>\n

L\u00fchikestel ajaskaaladel suudeti mitme teadusasutuse koost\u00f6\u00f6s numbriliste meetoditega s\u00fcsteemi d\u00fcnaamikat j\u00e4lgida ja eksperimendi tulemusi kinnitada. Pikkadel evolutsiooniaegadel aga klassikalised meetodid paralleelselt tekkivaid kvantl\u00f5imitusi kirjeldada ei suutnud. Eksperimendis, teisalt, oli v\u00f5imalik s\u00fcsteemi evolutsiooni j\u00e4lgida oluliselt pikemalt kui arvutisimulatsioonides. See t\u00f5endab, et \u00fclik\u00fclmasid aatomeid on v\u00f5imalik mitmekeha kvants\u00fcsteemide d\u00fcnaamika simulatsioonide relaksatsiooni uurimiseks edukalt kasutada. Lisaks annab eksperiment uut aimu kvantmehaanilistesse tunnelleerumisprotsessidest ning relaksatsioonij\u00e4rgsetest kvaasistabiilsetest olekutest. See avab uue eksperimendispektri k\u00fclmade aatomite mittetasakaaluliste s\u00fcsteemide uurimiseks, p\u00e4\u00e4dides l\u00f5ppeks tahkiseteooria parema k\u00e4sitlusega.<\/p>\n

Allikas: PhysOrg<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kvantsimulaatori p\u00f5hieesm\u00e4rk on leida vastuseid probleemidele, millele klassikalised algoritmid ei kehti. Max Plancki Kvantoptika Instituudi ja Ludwig-Maximillians-M\u00fcncheni \u00dclikooli (LMM\u00dc) professori Immanuel Blochi, LMM\u00dc teoreetilise f\u00fc\u00fcsika labori professori Ulrich Schollw\u00f6cki \u00a0ja Austraalia Queenslandi \u00fclikooli teadlaste koost\u00f6\u00f6 selgitas esmakordselt, et d\u00fcnaamilise kvantsimulaatori meetod on numbrilistest meetoditest etem, suutes kirjeldada optilises v\u00f5res (optical lattice) tugevalt korrelleerunud \u00fclik\u00fclmade aatomite […]<\/p>\n","protected":false},"author":449,"featured_media":26287,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[147],"class_list":{"0":"post-26286","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-nanotehnoloogia","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26286","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/449"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=26286"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26286\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/26287"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=26286"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=26286"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=26286"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}