Kwantumvelden in het lab.

Experimenten met koude atomen leiden wereldwijd tot een baanbrekende vooruitgang in de verkenning van de kwantum wereld. In het bijzonder hebben ze het geleid tot het gebied van Kwantum Simulatie. Hierbij worden model Hamiltonianen en/of kwantum veel-deeltjes toestanden gecreëerd in het lab. Om dit onderzoeksdomein in Vlaanderen van de grond te trekken, starten wij een Bose-Einstein Condensaat (BEC) experiment. Zo'n condensaat bestaat uit minstens een paar tien duizenden atomen, gekoeld tot een temperatuur van een micro-Kelvin of minder. In dit regime is de fysica die van een interagerende-kwantumveldentheorie. Onze set-up bezit een ultramodern systeem dat flexibele vangingspotentialen genereert, wat ons toelaat om originele experimenten te ontwikkelen op niet-evenwichtskwantumveldentheorie. We zullen protocols ontwerpen die tijdsgemiddelde vallen creëren en hun relatie bestuderen met Floquet dynamica. Het dynamisch gedrag van BECs zal verder onderzocht worden middels precies afgestelde (periodieke) storingen. Hierbij vuren we specifieke excitaties aan -fononen en solitonen- om tot nieuwe inzichten over relaxatie, (pre-)thermalisatie en kwantum turbulentie te komen. Tenslotte gaan we experimenten opzetten die dynamische paar-creatie maximaliseren, met als doel een analoge versie van het Hawking effect waar te nemen. Kortom, dit project heeft als doel een kwantum simulator voor kwantumvelden te verwezenlijken.