Stell dir vor, du könntest die Bewegungen von winzigen Teilchen sehen, die du sonst nicht wahrnehmen kannst. Forschende haben eine Methode entwickelt, um genau das zu tun.
Hast du schon mal von Quantenphysik gehört? Das ist die Wissenschaft von den ganz kleinen Dingen, wie Atomen und Teilchen, die so klein sind, dass man sie nicht mit bloßem Auge sehen kann. Diese Teilchen verhalten sich manchmal sehr seltsam, und es ist schwer, ihre Bewegungen zu beobachten. Forschende haben eine Methode namens Path Integral Monte Carlo (PIMC) entwickelt, um diese Bewegungen zu studieren.
Was die Forschenden herausgefunden haben
Die Forschenden haben herausgefunden, dass sie die Bewegungen der Teilchen besser verstehen können, wenn sie eine bestimmte mathematische Methode anwenden. Diese Methode hilft ihnen, die unsichtbaren Bewegungen sichtbar zu machen. Sie haben festgestellt, dass es hilft, wenn sie die Daten auf eine bestimmte Weise sortieren und berechnen. Außerdem haben sie entdeckt, dass eine neue Art der Berechnung, die sie „Wasserstein-Abstand“ nennen, genauso gut funktioniert wie die bisher bekannten Methoden, aber einfacher zu handhaben ist.
Wie haben sie das gemacht?
Um das zu erreichen, haben die Forschenden ein Programm namens PyLIT entwickelt. PyLIT nutzt mathematische Tricks, um die Bewegungen der Teilchen zu berechnen. Sie haben verschiedene Methoden ausprobiert, um die Daten zu berechnen, und herausgefunden, dass es hilft, wenn sie die Daten auf eine bestimmte Weise sortieren. Sie haben auch festgestellt, dass es besser ist, wenn sie die Berechnungen auf einem ungleichmäßigen Raster durchführen, also nicht alle Punkte gleichmäßig verteilt sind.
Warum ist das wichtig?
Diese Entdeckung ist wichtig, weil sie uns hilft, die Welt der Quanten besser zu verstehen. Wenn wir die Bewegungen der Teilchen besser verstehen, können wir auch besser verstehen, wie Materialien funktionieren. Das kann uns helfen, neue Technologien zu entwickeln, wie zum Beispiel bessere Computer oder Medikamente.
Du willst mehr über die Studie wissen?
Die Forschenden, die diese Entdeckung gemacht haben, heißen Alexander Benedix Robles, Phil-Alexander Hofmann, Thomas Chuna, Tobias Dornheim und Michael Hecht. Sie haben ihre Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Artikel veröffentlicht.