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Routes to Bose-Einstein Condensation at Room Temperature

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La fisica quantistica per far progredire le applicazioni high-tech

Il condensato di Bose-Einstein (BEC) si riferisce allo stato minimo di energia della materia raggiunto finora a temperature estremamente fredde. Un'iniziativa europea ha dimostrato che questo fenomeno può essere sfruttato per generare nuovi materiali da utilizzare per svariate applicazioni.

Energia

Le ricerche sulla fisica quantistica hanno dimostrato recentemente la formazione dello stato BEC a temperature superiori allo zero assoluto. Da ciò hanno preso avvio i ricercatori per approfondire ulteriormente lo studio dei fenomeni BEC a livelli sperimentali e teorici e per elaborare la loro potenziale applicabilità. Le nuove applicazioni dei fenomeni BEC comprendono prodotti high-tech quali i laser a polaritoni per lettori CD e DVD e stampanti laser, una nuova microelettronica basata su carbonio e su ossido per la RAM (random access memory) dei computer e i dispositivi CPU (central processing unit). Lo scopo principale del progetto Robocon ("Routes to Bose-Einstein Condensation at Room Temperature") finanziato dall'UE consiste nello studio della fattibilità di fenomeni quantistici come il BEC in sistemi diversi. Il progetto si è concentrato su sistemi basati su carbonio (quali grafite, nano tubi e ossidi) vicini alla transizione metallo-isolante. Inoltre, si è indagato sulle eccitazioni di eccitoni-polaritoni in semiconduttori. Sono state studiate la superconduttività e sulla condensazione BEC, nonché vari fenomeni di trasporto in grafite in campi magnetici ultra alti. Sono state preparate ceramiche con una struttura di bronzo al tungsteno tetragonale (TTB) e pellicole di ossido del tipo WO e ZnO, che hanno dimostrato la potenzialità di passare allo stato BEC a temperatura ambiente. Tra i risultati più importanti scaturiti finora dal progetto rientra l'osservazione che i polaritoni (particelle metà materia, metà luce) mostrano la prova di BEC a temperatura ambiente. Le conclusioni di Robocon stanno aprendo un nuovo orizzonte per l'applicazione della fisica quantistica al fenomeno BEC nella scienza dei materiali. Si prevede che lo sfruttamento dei risultati del progetto consentano progressi in un'ampia gamma di applicazioni tecnologiche.

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