Una nuova ricerca del Joint Quantum Institute ha permesso di ingegnerizzare una collisione tra atomi dotati di momento angolare a temperature vicine allo zero assoluto: il risultato rappresenta un ulteriore passo verso la realizzazione di calcolatori quantistici (red)Potrebbe aprire la strada alla creazione di stati quantistici esotici - potenzialmente sfruttabili per avanzare nella ricerca sul calcolo quantistico - il risultato ottenuto dai ricercatori del Joint Quantum Institute (JQI), che per la prima volta hanno ingegnerizzato e rivelato la presenza di collisioni tra atomi dotati di momento angolare a temperature vicine allo zero assoluto.
Finora infatti gli esperimenti con atomi ultrafreddi si basavano essenzialmente su collisioni frontali: l'esperimento del JQI, per contro, ha dimostrato la possibilità di ottenere collisioni più complesse. Il punto cruciale per questo approccio è di alterare l'ambiente degli atomi con luce laser: in particolare, è stata utilizzata una coppia di fasci laser, che forzano atomi di rubidio ad avere uno di tre possibili valori discreti per il momento angolare.
Il risultato del JQI può essere compreso pienamente tenendo conto che l'interazione tra due particelle può essere descritto in termini del loro momento angolare quantizzato: se esso è zero, lo scattering (l'urto e la diffusione di una particella rispetto all'altra) viene indicato come “onda-s”, se la coppia di particelle in collisione ha un'unità di momento angolare si parla invece di “onda-p”, nel caso di due unità di “onda-d”, e così via, seconda la ben nota sequenza del numero quantico secondario.
Negli urti ad alta energia, come quelli che si producono negli acceleratori, queste configurazioni sono importanti per ottenere informazioni sulle particelle coinvolte. Nello scattering a basse temperature, invece, le interazioni di tipo S sovrastano di gran lunga le altre. I due atomi in sostanza rimbalzano gli uni sugli altri senza alcuna direzione preferenziale come se fossero sfere perfettamente rigide e questo scattering isotropico non rivela praticamente nulla dello stato originario
degli atomi.
Nell'esperimento del JQI, gli schemi osservati per gli atomi hanno dimostrato l'esistenza di scattering di tipo d o anche di ordine superiore.
“La nostra tecnica rappresenta un metodo assolutamente nuovo per 'ingegnerizzare' simili interazioni, e speriamo che il nostro lavoro stimoli la ricerca in questo campo”, ha spiegato Ian Spielman, che con i colleghi ha firmato un articolo di resoconto su "Science Express". "Stiamo modificando il reale carattere di queste interazioni semplicemente applicando una radiazione laser”.
Finora infatti gli esperimenti con atomi ultrafreddi si basavano essenzialmente su collisioni frontali: l'esperimento del JQI, per contro, ha dimostrato la possibilità di ottenere collisioni più complesse. Il punto cruciale per questo approccio è di alterare l'ambiente degli atomi con luce laser: in particolare, è stata utilizzata una coppia di fasci laser, che forzano atomi di rubidio ad avere uno di tre possibili valori discreti per il momento angolare.
Il risultato del JQI può essere compreso pienamente tenendo conto che l'interazione tra due particelle può essere descritto in termini del loro momento angolare quantizzato: se esso è zero, lo scattering (l'urto e la diffusione di una particella rispetto all'altra) viene indicato come “onda-s”, se la coppia di particelle in collisione ha un'unità di momento angolare si parla invece di “onda-p”, nel caso di due unità di “onda-d”, e così via, seconda la ben nota sequenza del numero quantico secondario.
Negli urti ad alta energia, come quelli che si producono negli acceleratori, queste configurazioni sono importanti per ottenere informazioni sulle particelle coinvolte. Nello scattering a basse temperature, invece, le interazioni di tipo S sovrastano di gran lunga le altre. I due atomi in sostanza rimbalzano gli uni sugli altri senza alcuna direzione preferenziale come se fossero sfere perfettamente rigide e questo scattering isotropico non rivela praticamente nulla dello stato originario
degli atomi.
Nell'esperimento del JQI, gli schemi osservati per gli atomi hanno dimostrato l'esistenza di scattering di tipo d o anche di ordine superiore.
“La nostra tecnica rappresenta un metodo assolutamente nuovo per 'ingegnerizzare' simili interazioni, e speriamo che il nostro lavoro stimoli la ricerca in questo campo”, ha spiegato Ian Spielman, che con i colleghi ha firmato un articolo di resoconto su "Science Express". "Stiamo modificando il reale carattere di queste interazioni semplicemente applicando una radiazione laser”.
Una nuova ricerca del Joint Quantum Institute ha permesso di ingegnerizzare una collisione tra atomi dotati di momento angolare a temperature vicine allo zero assoluto: il risultato rappresenta un ulteriore passo verso la realizzazione di calcolatori quantistici (red)
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