Heidelbergi Ülikooli teoreetilise füüsika instituudi teadlased on välja töötanud uue teooria, mis ühendab kaks aastakümneid konkureerinud mudelit selle kohta, kuidas üksik osake käitub tihedas kvantkeskkonnas. Töö selgitab, kuidas lisandosake liigub läbi fermionide mere või jääb selles peaaegu paigale.
Seni on kvantfüüsikas kasutatud kahte erinevat kirjeldust. Esimene põhineb kvaasiosakestel: lisandosake liigub läbi fermionide mere (elektronid, prootonid või neutronid) ja tirib naaberosakesed kaasa, moodustades nn Fermi polarooni. Doktorant Eugen Dizeri sõnul on see mudel oluline tööriist tugevalt vastastikmõjus olevate süsteemide, sealhulgas ultrakülmade aatomgaaside, tahkiste ja tuumaaine mõistmiseks.
Teine pilt kehtib siis, kui lisandosake on väga raske ja praktiliselt liikumatu. Sel juhul tekib Andersoni ortogonaalsuse katastroof, mille korral ümbritsevate fermionide lainefunktsioonid muutuvad nii tugevalt, et kvaasiosakesed ei saa enam eksisteerida. Heidelbergi meeskond näitas analüütiliste meetodite abil, kuidas need kaks vastandlikku kirjeldust omavahel seostuvad, mis võib mõjutada ultrakülmade aatomite ja pooljuhtide katseid.