Rozwikłanie zagadki ewolucji czasu
Sieciowe teorie pola (LGT) to teorie pola wyjaśniające dynamikę cząstek elementarnych uformowanych na siatce czasoprzestrzeni, gdzie czasoprzestrzeń skwantowano do postaci jednostek dyskretnych. Odgrywają one ważną rolę w opisach dotyczących wielu obszarów fizyki cząstek i mają zastosowanie zarówno w podstawowym zrozumieniu, jak i wiedzy stosowanej. Chromodynamika kwantowa (QCD) to LGT opisująca fizykę silnych interakcji pomiędzy kwarkami poddanymi działaniu gluonów. LGT są także istotne dla ferromagnetyzmu kwantowego, nadprzewodnictwa i obliczeń kwantowych. Większość implementacji teorii LGT opiera się na symulacjach Monte Carlo, które wiążą się z kilkoma ważnymi ograniczeniami, łącznie z trudnością w opisaniu splątania kwantowego (zasadniczo rozumianego jako współzależności stanów kwantowych co najmniej dwóch obiektów) i w wykonaniu ewolucji czasu. Zespół finansowanego ze środków UE projektu 'Entanglement renormalization and gauge symmetry' (ENGAGES) przezwyciężył te ograniczenia, stosując renormalizację splątania (ER) do formatu LGT. ER to podejście do redukcji ilości splątania bloku miejsc sieciowych w celu uproszczenia zdolności przyłączeniowej sieci. Dwie nowe LGT opracowane w ramach projektu wykonują prace przygotowawcze do badań doświadczalnych I liczbowych nad właściwościami stanu podstawowego I dynamiką krótkotrwałego braku równowagi, które wcześniej przy symulacjach Monte Carlo nie były dostępne. Wyniki w ciągu 2 lat opublikowano w 11 czasopismach naukowych. Ponadto zostaną one dołączone do opracowywanego obecnie liczbowego zbioru narzędzi LGT. Zespół ENGAGES rozbudował dostępne techniki matematyczne umożliwiające opisywanie I badanie dynamiki cząstek elementarnych dzięki dwóm nowym LGT wykorzystującym ER. Dokładniejsze opisy splątania kwantowego I ewolucji w czasie rzeczywistym mają bezpośredni wpływ na obliczenia kwantowe, spintronikę, a nawet astrofizykę gwiazd zdegenerowanych. Zastosowanie tej techniki powinno zaowocować nową falą innowacji zarówno w dziedzinach doświadczalnych, jak I teoretycznych.
