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FP7

SUPERCOLD Risultato in breve

Project ID: 330623
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Francia

Collisioni atomiche e molecolari a temperature molto basse

Capire come atomi e molecole entrano in collisione e si disperdono a temperature vicine allo zero assoluto è importante. Tali temperature sono comuni nell’universo e sono sempre più usate in tecnologia.
Collisioni atomiche e molecolari a temperature molto basse
Le specie ultrafredde stanno avendo un impatto significativo sulle misurazioni ad alta precisione e sulla metrologia, lo studio di fenomeni collettivi in sistemi di materia condensata, reazioni chimiche controllate dal quantum e sviluppo di tecnologie quantiche.

Lo studio delle collisioni a bassa temperatura è molto importante. Le collisioni sono fondamentali per raffreddare i materiali in regimi ultrafreddi perché varie tecniche di raffreddamento si basano sulla termalizzazione con specie più fredde. Le collisioni spesso determinano tassi di perdita nelle trappole e così il tempo di vita dei campioni (ultra) freddi.

Il progetto SUPERCOLD (Quantum scattering at ultracold temperatures: a few S-matrix columns is all we need) è riuscito a ottenere risultati significativi in più di uno di questi campi. I ricercatori hanno sviluppato un formalismo statistico per reazioni chimiche (ultrafredde) in campi esterni. É basato sull’approssimazione statistica alle probabilità di transizione da stato a stato (modulo quadrato di elementi della matrice S). Questo importante risultato costituisce il primo quadro teorico rigoroso e generalmente trattabile per calcolare le distribuzioni statistiche dello stato del prodotto per reazioni ultrafredde nei campi.

L’analisi mostra che i campi hanno due effetti principali sui prodotti di una reazione statistica. Uno è la modifica dei livelli di energia del prodotto e la potenziale riforma delle distribuzioni del prodotto. Un altro è l’aggiunta o la rimozione di stati del prodotto cambiando l’esotermicità della reazione. I ricercatori hanno creato una metodologia di ri-accoppiamento per effetti iperfini approssimati per la diffusione ultrafredda nei campi esterni. Questo nuovo metodo rappresenta approssimativamente gli effetti delle interazioni iperfine in calcoli di diffusione ultrafredda in campi esterni.

Il progetto ha dimostrato che gli effetti iperfini potrebbero essere aggiunti a posteriori a calcoli senza iperfini per ottenere sezioni trasversali approssimate iperfini da stato a stato. Il nuovo metodo fornisce una spiegazione naturale per i principali effetti iperfini identificati nella letteratura. Può essere usato da solo o in associazione con altre approssimazioni per ridurre significativamente le dimensioni della base nei calcoli di diffusione ultrafredda. A seconda del sistema considerato, potrebbe portare a risparmi da uno a quattro ordini di grandezza nel tempo di calcolo, permettendo uno studio approfondito degli effetti iperfini nelle collisioni molecolari ultrafredde.

Informazioni correlate

Keywords

Collisioni molecolari, specie ultrafredde, materia condensata, quantico, reazioni chimiche, probabilità di transizione, iperfine
Numero di registrazione: 183077 / Ultimo aggiornamento: 2016-07-26
Dominio: Tecnologie industriali