Predlagamo raziskavo koherentnih trajektorij mnogodelčnih sistemov, ki v realnem času doživljajo prehode z zlomom simetrije (SBT – symmetry-breaking transitions), pri čemer trajektorije razumemo v matematičnem smislu za opis dinamike nelinearnih sistemov. Ključna zamisel, ki omogoča izvedbo tega projekta, je razvoj specifične tehnike femtosekundne laserske spektroskopije, ki nam omogoča ločevanje dinamike parametra urejenosti v kompleksnih snovnih sistemih od relaksacije energije vročih elektronov, rekombinacije kvazidelcev, dušenja in dekoherence koherentnih fononskih oscilacij. To omogoča visoko ločljivost raziskav v realnem času, ki presegajo zmožnosti trenutno najnaprednejših časovno razrešenih tehnik.
Raziskovali bomo koherentne kolektivne oscilacije polja ter osnove nastanka topoloških defektov po mehanizmu Kibble-Zurek, vključno s preučevanjem njihovega izničenja po prehodu z zlomom simetrije. Naš cilj bo tudi nadzor nad koherentnimi trajektorijami na razcepnih točkah z laserskimi pulzi in zunanjimi polji. Obravnavali bomo temeljna vprašanja o vplivu simetrije in osnovnih interakcij v mikroskopskih vakuumih na globalno obnašanje. Sistemi, vključeni v našo raziskavo, pripadajo različnim razredom univerzalnosti in vključujejo tudi raziskavo netrivialnih prehodov v nedavno odkrite skrite faze snovi.
V širšem okviru redukcionizma pričakujemo, da bodo naša dognanja bistveno prispevala k razumevanju prehodov z zlomom simetrije, z razkritjem napovednih znakov kritičnih dogodkov, pomembnih tudi na drugih področjih, kot so fizika osnovnih delcev, primordijalni kozmološki dogodki in prelomne točke v nelinearnih sistemih. Poseben pomen bodo imeli prehodi v in iz skritih stanj za praktične uporabe v novih femtosekundnih spominskih napravah za spremembo stanja.
