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alla Macro Area: SISTEMI, COMPONENTI & MATERIALI OTTICI EVOLUTIalla Linea di Ricerca: Teoria della Materia Fredda
Trasmissione di stati quantistici con condensati di Bose-Einstein

Questo studio è indirizzato ad individuare possibili configurazioni di condensati di Bose-Einstein su reticoli di diversa geometria, che realizzino una "perfetta" trasmissione dello stato quantistico. Come primo passo è stato preso in considerazione un reticolo unidimensionale. In questo caso abbiamo proposto una possibile realizzazione sperimentale di un analogo quantistico del Newton cradle in cui si fa uno di una opportuna configurazione di condensati di Bose–Einstein. Il sistema è costituito da atomi con due stati interni, intrappolati in un tubo unidimensionale con un reticolo ottico longitudinale e mantenuti in un stretto regime di Tonks–Girardeau con filling massimale. In ogni sito la funzione d'onda è una sovrapposizione dei due stati atomici e una perturbazione della funzione d'onda si propaga lungo la catena in modo analogo alla propagazione del momento meccanico nel Newton cradle classico. In generale, il segnale quantistico trasmesso viene progressivamente distrutto a causa della dispersione. Infatti quest'ultima risulta importante nel caso di una catena uniforme mentre può essere nulla in un reticolo con hopping opportunamente configurati lungo la catena. Tuttavia risulta spesso impraticabile la realizzazione pratica di reticoli con coefficienti di hopping configurati ad-hoc. In questo studio si è mostrato come è possibile realizzare, con uno sforzo sperimentale minimale, un comportamento coerente di grande efficienza.


Analogia tra il Newton cradle classico, dove l'impulso meccanico viene trasmesso tra sfere vicine, e la realizzazione attraverso un condensato di Bose-Einstein, dove una perturbazione della funzione d'onda viene trasmessa lungo il reticolo ottico.

Perturbazione della funzione d'onda trasmessa lungo un reticolo uniforme (hopping costante), con sovrapposto un potenziale confinante gaussiano.
Personale INO:

Dipendenti: Franzosi Roberto

UOS/Laboratorio INO:
Centro "QSTAR" c/o Edificio Garbasso (Arcetri - Firenze)
Principali Prodotti della Ricerca associati:
1) Newton's cradle analogue with Bose-Einstein condensates su Journal Of Physics B-atomic Molecular And Optical Physics (2014) di Franzosi R., Vaia R. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
2) How to build a quantum Newton's cradle su Physics world (2014) di Commissariat T., Franzosi R., Vaia R. (Articolo su Rivista non JCR/ISI)
3) Quantum Newton's Cradle with Bose-Einstein Condensates su 2Physic.com (2014) di Franzosi R., Vaia R. (Articolo su Rivista non JCR/ISI)
Stampa:
- Article: Articolo 'popolare' richiesto da 2Physics.com sul Quantum Newton's cradle  on  2Physics.com
- Article: Intervista al Physics World sul Quantum Newton's Cradle  on  Physics World

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