Teoria dei gas quantistici




Stato entangled e squeezed sulla sfera di Bloch. Questi stati, generati con atomi ultrafreddi, permettono di aumentare la sensibilità di interferometri ad atomi e orologi atomici.





Un supersolido bi-dimensionale ospita un reticolo di vortici. Il reticolo di vortici è costretto a formare una struttura a honeycomb invece della struttura triangolare tipica del reticolo di Abrikosov



Descrizione

L’attività teorica sui gas quantistici è portata avanti presso il Centro CNR-INO BEC a Trento e nel gruppo QSTAR CNR-INO in Arcetri.
Il denominatore comune dietro le attività teoriche è la comprensione di nuove fasi della materia a livello dinamico e all’equilibrio (tra cui gas quantistici in reticoli ottici e dimensionalità ridotta, fasi supersolide, difetti topologici, transizioni di fase topologiche, magnetismo in miscele quantistiche, polaroni e stati legati, regimi dinamici di Josephson, localizzazioni di Anderson), attraverso lo studio delle loro eccitazioni e simmetrie, delle loro proprietà rotazionali, delle loro proprietà di coerenza, della loro risposta a perturbazioni esterne e del loro comportamento a temperatura finita.
Mentre queste analisi teoriche sono state storicamente orientate verso lo studio degli aspetti fondamentali della materia quantistica ultrafredda, negli anni più recenti una particolare attenzione è stata rivolta anche a possibili applicazioni, come le tecnologie quantistiche potenziate dall’entanglement con uno speciale interesse verso sensori (con interferometri multi-fase di Mach-Zehnder per atomi intrappolati) e metrologia (con orologi atomici accoppiati), e simulatori quantistici, spaziando dalla simulazione di Hamiltoniane tipiche della materia condensata all’implementazione di modelli analoghi per la gravità quantistica.
Una parte consistente degli studi teorici viene sviluppata in diretta collaborazione con gruppi sperimentali su scala nazionale e internazionale. In particolare, esistono collaborazioni produttive e di lunga durata con i laboratori CNR-INO con sede presso il Centro CNR-INO BEC di Trento e Università di Trento, presso l’Università di Firenze e il LENS e a Pisa.


Staff INO

Bandyopadhyay Soumik
Bresolin Sebastiano
Colussi Victor
Contessi Daniele
Costa de Almeida Ricardo
Dalfovo Franco
Geier Kevin Thomas
Giorgini Stefano
Hauke Philipp
Keepfer Nick
Lang Haifeng
Menotti Chiara
Mildenberger Julius
Pitaevskii Lev
Recati Alessio
Roccuzzo Santo Maria
Roy Arko
Sighinolfi Matteo
Smerzi Augusto
Spada Gabriele
Stringari Sandro
Uhrich Philipp Johann

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