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alla Macro Area: SISTEMI, COMPONENTI & MATERIALI OTTICI EVOLUTIalla Linea di Ricerca: Gas Atomici Quantistici Degeneri
Esperimenti con atomi ultra-freddi: Studio dei difetti attorno a transizioni di fase

Studiamo il meccanismo di produzione di difetti attorno alla transizione di fase normale-superfluido in un campione di atomi di sodio ultrafreddi.
Il meccanismo di Kibble-Zurek è responsabile della creazione di parti distinte nel sistema con parametri d'ordine differenti e di conseguenza di difetti nel condensato, come ad esempio solitoni o vortici.
Nel nostro condensato a forma di sigaro, i solitoni formati decadono rapidamente in strutture molto più stabili chiamate vortici solitonici, ovvero vortici allineati trasversalmente all'asse di simmetria del condensato allungato, caratterizzati anche dallo svuotamento parziale della densità atomica nel piano radiale che contiene il vortice.
Abbiamo osservato e caratterizzato tali strutture esotiche e vogliamo osservare direttamente la loro evoluzione temporale nel condensato e l'interazione e la ricombinazione con altri difetti, meccanismo alla base della turbolenza quantistica.


Un condensato di atomi di sodio è formato abbassando la temperatura attorno alla transizione di fase normale-superfluido. Se questo avviene velocemente, compaiono difetti nel parametro d'ordine a causa del meccanismo di Kibble-Zurek.

Immagini in assorbimento da 3 direzioni ortogonali di un condensato a sigaro dopo un lungo tempo di volo. La forma dello svuotamento nel profilo di densità indica la chiara presenza di vortici solitonici con opposta circolazione.
Personale INO:

Dipendenti: Ferrari Gabriele, Lamporesi Giacomo

Ricercatori Associati: Barbiero Matteo, Dalfovo Franco, Mordini Carmelo, Pitaevskii Lev, Stringari Sandro

Assegnisti/Dottorandi/Borsisti: Bisset Russel Nathan

UOS/Laboratorio INO:
Sezione INO di Trento - "Center BEC" (Bose-Einstein Condensation)

INO Group/Research Team: Gruppo sperimentale del Centro BEC - Trento

Applicant Areas: Ricerca, Istruzione e formazione

Finanziamento da Progetti:
- Title: Accordo di programma operativo per la realizzazione di attività di ricerca scientifica da parte del centro BEC per il triennio 2010-2012 (Acronym: PAT-10-12)
- Title: ACCORDO DI PROGRAMMA OPERATIVO PER LA REALIZZAZIONE DI ATTIVITÀ DI RICERCA SCIENTIFICA DA PARTE DEL CENTRO BEC PER IL TRIENNIO LUGLIO 2016/GIUGNO 2019 (Acronym: PAT-16-19)
- Title: Ricerche sugli atomi ultrafreddi al Centro BEC (Acronym: PAT-13-15)
Principali Prodotti della Ricerca associati:
1) Vortex Reconnections and Rebounds in Trapped Atomic Bose-Einstein Condensates su Physical Review X (2017) di Serafini S., Galantucci L., Iseni E., Bienaimé T., Bisset R.N. , Barenghi C.F., Dalfovo F., Lamporesi G., Ferrari G. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
2) Creation and counting of defects in a temperature-quenched Bose-Einstein condensate su Physical Review A (2016) di Donatello S., Serafini S., Bienaimé T, Dalfovo F., Lamporesi G., Ferrari G. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
3) Dynamics and Interaction of Vortex Lines in an Elongated Bose-Einstein Condensate su Physical Review Letters (2015) di Serafini S., Barbiero M., Debortoli M., Donadello S., Larcher F., Dalfovo F., Lamporesi G., Ferrari G. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
4) Observation of Solitonic Vortices in Bose-Einstein Condensates su Physical Review Letters (2014) di Donadello S., Serafini S., Tylutki M., Pitaevskii L.P., Dalfovo F., Lamporesi G., Ferrari G. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
5) Spontaneous creation of Kibble–Zurek solitons in a Bose–Einstein condensate su Nature Physics (2013) di Lamporesi G., Donadello S., Serafini S., Dalfovo F., Ferrari G. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
Altri Prodotti della Ricerca associati: 2

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