Festkörperanalyse mithilfe des Fermi-Hubbard-Modells

Festkörperanalyse mithilfe des Fermi-Hubbard-Modells

Wenn ein Laptop-Prozessor auf Hochtouren arbeitet, laufen pro Sekunde Abermilliarden von Schaltprozessen – Elektronen fließen gezielt von einer Stelle zur anderen. Solche Prozesse mathematisch zu beschreiben, ist alles andere als einfach, schließlich gehorchen Elektronen den hochkomplexen Regeln der Quantenphysik. In seinem Forschungsprojekt entwickelte Hugo Hager Fernández einen Algorithmus, der ebenso effizient wie präzise nachbilden kann, wie sich Elektronen in einem Festkörper verhalten. Das besondere Augenmerk des Jungforschers galt dabei einem regelrechten Extrembereich – Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt bei minus 273 Grad Celsius. Hier nämlich besitzen die Elektronen so wenig Energie, dass sie ihren ureigenen Grundzustand einnehmen können.