Japanische Physiker haben eine bahnbrechende Methode zur Analyse von turbulentem Plasma entwickelt, die sich auf die Prinzipien der Quantenmechanik stützt. Dieser innovative Ansatz, der von Forschern des Nationalen Instituts für Fusionsforschung und der Komazawa-Universität geleitet wird, bietet eine neue Möglichkeit, komplexe Wechselwirkungen innerhalb des Plasmas zu untersuchen, was für das Verständnis von Fusionsreaktoren von entscheidender Bedeutung ist.
Das Team stellte die Multi-Field Singular Value Decomposition (MFSVD)-Methode vor, die die gleichzeitige Analyse mehrerer physikalischer Parameter wie Dichte, Temperatur und elektrisches Potenzial ermöglicht. Dieser Durchbruch ermöglicht es Wissenschaftlern, bisher nicht beobachtbare Beziehungen zwischen Plasmaflüssen und Instabilitäten zu identifizieren, was zuvor praktisch unmöglich war.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die Turbulenzen an einzelnen Wellen analysieren, ermöglicht der neue Ansatz Wissenschaftlern, lokalisierte Strukturen und ihre Wechselwirkungen zu beobachten. Das Team nutzte quantenphysikalische Instrumente, darunter die Neumann-Entropie und die Impuls-Entropie, um die Struktur der Turbulenzen und die Wechselwirkungen der Turbulenzmodelle umfassend zu bewerten. Laut den Wissenschaftlern ist die Methode nicht nur für die Plasmaphysik vielversprechend, sondern auch für die Untersuchung komplexer Systeme in der Meteorologie, Ozeanographie und sogar in sozialen und Verkehrsnetzen. Zukünftige Pläne beinhalten die Kombination von theoretischen Prinzipien mit realen experimentellen Daten.