Fluidi quantistici fortemente correlati. Questa figura mostra il risultato di una simulazione quantistica del profilo di densita’ di un’eccitazione di quasi-buca in un liquido quantistico di Hall. Questo profilo offre informazione sulla statistica anionic

Descrizione

Sfruttando l’idea di un fascio luminoso come un gas di fotoni che interagiscono attraverso la nonlinearita’ del mezzo ottico, il team dell’INO-CNR sta offrendo importanti contributi allo studio teorico di effetti a molti corpi nel cosiddetti fluidi quantistici di luce. Negli anni, un’attenzione particolare e’ stata rivolta a fenomeni di condensazione di Bose-Einstein, superfluidita’ e agli effetti collegati di idrodinamica quantistica, con possibili applicazioni quali nuove sorgenti luminose a stato solido.

Assieme ai gas atomic ultrafreddi, questi fluidi di luce sono fra le piattaforme piu’ promettenti per la simulazione quantistica di fenomeni gravitazionali e di teoria di campo in spazio-tempo curvo quali l’emissione di Hawking da orizzonti di buco nero.

Un’altra frontiera attuale consiste nel combinare i fluidi quantistici di luce con nonlinearita’ ottiche ultra-forti, cosi’ da realizzare stati fortemente correlati della material quali gli isolanti di Mott e i liquidi frazionari di Hall in un nuovo contesto ottico. Un’attenzione particolare e’ offerta a quegli effetti di non-equilibrio dovuti al pompaggio e alle perdite che sono tipici dei sistemi ottici e offrono nuovi strumenti per la generazione, la manipolazione e la diagnostica di stati esotici della materia.

Queste linee di ricerca sono naturalmente connesse agli studi in fotonica topologica, in particolare per quanto riguarda il magnetismo sintetico e le dimensioni sintetiche in gas di fotoni neutri nell’ottico e nelle microonde, con l’obiettivo a lungo termine di realizzare stati topologici della materia con possibili applicazioni al calcolo quantistico topologico.

Per approfondire

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Staff INO

Biella Alberto
Carusotto Iacopo (Persona di riferimento)
Giacomelli Luca
Nardin Alberto
Rastelli Gianluca