شناسایی یا تشخیص اجزای بنیادی ماده مانند کوارک‌ها، بوزون‌ها، الکترون‌ها و نحوه برهمکنش آن‌ها با یکدیگر، یکی از بزرگترین چالش‌های علوم جدید فیزیکی را تشکیل می‌دهد. حل این مسئله‌ی مهم نه تنها درک ما را از روزهای اولیه جهان عمیق‌تر می‌کند، بلکه باعث می‌شود تا برخی از حالت‌های عجیب و غریب ماده مانند ابررساناها نیز برایمان روشن‌تر شود. با دیپ لوک همراه باشید…
ماده علاوه بر حالت‌های معمول گاز، مایع و جامد، در صورت قرار گرفتن در شرایط دمایی بسیار بالا می‌تواند به اشکال دیگر نیز وجود داشته باشد. این شرایط دقیقا بعد از انفجار بزرگ در جهان اتفاق افتاد که می‌توان این شرایط را در آزمایشگاه نیز تقلید نمود. در حالی که تعداد زیادی از ذرات بنیادی در برخورددهنده‌های با انرژی بالا کشف شده‌اند، اما هنوز سوالات پیچیده‌ای در مورد برهمکنش آن‌ها و وجود حالت‌های جدید ماده، بی‌پاسخ باقی مانده است. اکنون دانشمندان رویکرد تجربی جدیدی را پیشنهاد داده‌اند که به وسیله آن می‌توان این پدیده‌های غنی را به خوبی مطالعه کرد.
این پژوهش در مورد تحقق آزمایشگاهی یک نظریه پیمانه ای شبکه است. این نظریه، یک مدل نظری برای توصیف برهمکنش بین ذرات بنیادی مانند کوارک‌ها و گلوئون‌هاست که در ابتدا توسط کنت ویلسون (برنده جایزه نوبل فیزیک ۱۹۸۲) ارائه گردید. محققان نشان می‌دهند که چینش آزمایشگاهی آن‌ها که گاز مافوق سردی از اتم‌هایی است که به وسیله لیزر دستکاری شده، ویژگی‌های چنین مدل جذابی را بازتولید می‌کند. چالش، پیاده‌سازی برهمکنش‌های خوش‌تعریف بین ذرات «ماده» و «بوزون‌های پیمانه ای» است که حد واسط‌های نیروهای بنیادی هستند. در زمینه اتم‌های سرد، این انواع مختلف ذرات با حالت‌های اتمی مختلف نشان داده می‌شوند که با استفاده از لیزرها می‌توانند به طرزی عالی ساخته شوند.
این رویکرد تجربی جدید، گام مهمی برای شبیه سازی کوانتومی نظریه‌های پیچیده‌تر است که در نهایت ممکن است با استفاده از آزمایش‌های نسبتا ساده‌تر، به سوالات بی‌پاسخ در فیزیک انرژی بالا و فیزیک حالت جامد پاسخ دهد.
