Atomi freddi di Rydberg
La percolazione diretta risulta da una combinazione di due processi di base (sinistra). Cambiando il tasso di �offspring production� rispetto al �sudden death� (fisso) nel nostro sistema di atomi di Rydberg possiamo esplorare la transizione di fase di per
Descrizione
Simulatori quantistici basati su atomi di Rydberg per calcoli di fisica molecolare
I simulatori quantistici sono dei sistemi quantistici altamente controllabili che possono essere usati per emulare le propriet� di altri sistemi quantistici che sono difficili o addirittura impossibili da simulare usando computer classici, come per esempio le (bio-)molecole oppure materiali complessi con propriet� peculiari (quali i superconduttori ad alto Tc). Nel nostro laboratorio stiamo lavorando per realizzare tali simulatori quantistici usando degli atomi di Rydberg � cio�, atomi in stati elettronici altamente eccitati � che interagiscono fortemente e possono essere controllati e misurati accuratamente.
Il nostro interesse � particolarmente focalizzato sulla realizzazione di cosiddetti co-processori quantistici per calcoli di fisica molecolare, i quali in futuro potrebbero essere utilizzati per sviluppare delle nuove molecole, anche per scopi farmaceutici. In un co-processore quantistico di questo tipo, il simulatore quantistico basato su atomi di Rydberg eseguir� un passo particolare in un algoritmo ibrido classio-quantistico, come per esempio l�approssimazione di livelli energetici della molecola. I risultati della simulazione vengono poi rimesse dentro la parte classica dell�algoritmo e iterati fino all�ottenimento del risultato voluto.
Al momento stiamo investigando, come passo intermedio verso questo traguardo, dei sistemi di Rydberg �driven-dissipative� (con driving esterno e dissipazione) che realizzano un modello di percolazione quantistica. La percolazione quantistica � un paradigma che pu� essere applicato a uno spettro molto ampio di fenomeni fisici, dai vetri di spin alla superconduttivit� ad alto Tc. Controllando sia l�eccitazione Rydberg che porta ad eventi di eccitazione condizionata, che anche la parte dissipativa della dinamica (dovuta all�emissione spontanea e transizione provocate dalla radiazione a corpo nero, con in pi� una dissipazione controllata attraverso il pompaggio laser), indaghiamo sulla transizione tra percolazione classica e quella (coerente) quantistica, per grandezze del sistema per le quali le simulazioni classiche sono impossibili per via dello scaling esponenziale dello spazio di Hilbert del sistema.
