Optomeccanica quantistica








Micro-specchi oscillanti di Silicio and membrane nanometriche tensionate in SiN con sospensioni nodali e stadio di isolamento integrato. Nanoparticella levitante intrappolata otticamente.



Descrizione

Recentemente l’optomeccanica in micro e nano sistemi è emersa come campo di ricerca alla frontiera tra l’ottica, la fisica quantistica e dello stato solido, con implicazioni sia a livello fondamentale che tecnologico. La nostra ricerca si concentra sull’optomeccanica quantistica nel suo senso più ampio, coprendo argomenti di ottica quantistica (generazione e controllo di stati non classici della luce), di meccanica quantistica (decoerenza in oggetti macroscopici, preparazione e manipolazione di stati quantistici macroscopici, ecc.) e sensori quantistici.<br />
A tal fine abbiamo sviluppato tre piattaforme, in cui i modi di una cavità ottica ad alta finesse sono accoppiati alle risonanze meccaniche di sistemi con caratteristiche molto diverse: micro-specchi oscillanti, membrane nanometriche e nano-particelle levitanti.<br />
I nostri principali risultati includono la realizzazione di misure “quantum non-demolition” delle fluttuazioni dell’intensità della luce e dello squeezing ponderomotivo, e l’osservazione delle componenti quantistiche nel moto di un oscillatore meccanico. Abbiamo anche studiato e testato nuovi protocolli sperimentali per confinare le fluttuazioni di un oscillatore meccanico macroscopico al di sotto di quelle di punto zero e per produrre stati entangled tra modi ottici e meccanici.<br />
Recentemente ci stiamo concentrando sull’implementazione di sensori quantistici optomeccanici, cioè dispositivi capaci di raggiungere il limite quantistico nel processo di misura e che sfruttino effetti optomeccanici quantistici per migliorare l’efficienza di misura ed integrare le informazioni estratte in sistemi di comunicazione quantistica. A tal fine, uno dei nostri obbiettivi è il raggiungimento del regime quantistico di tali dispositivi a temperatura ambiente.<br />
Stiamo anche sfruttando la sensibilità e l’accuratezza di questi sistemi per testare possibili deviazioni dalla teoria quantistica standard, come ad esempio quelle previste da diversi modelli di collasso ed approcci alla gravità quantistica


Staff INO

Marin Francesco
Marino Francesco Mario Simone

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