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Europa e Asia cooperano nella ricerca su luce e materia

Capire il modo in cui trarre vantaggio dagli strani comportamenti quantistici nei sistemi di atomi sempre più grandi e complessi costituisce un duro sforzo. A tale scopo è stata avviata la cooperazione trilaterale Lettonia-Lituania-Taiwan.
Europa e Asia cooperano nella ricerca su luce e materia
Il progetto di ricerca internazionale COLIMA (Coherent manipulation of light and matter via interferences of laser-dressed states), finanziato dall’UE, è nato con l’obiettivo di controllare la manipolazione degli atomi in stato eccitato o vestito da laser. I grandi sistemi di atomi modificati dalla luce offrono una piattaforma interessante per l’esplorazione di memorizzazione ed elaborazione in quanto a informazioni quantistiche.

La modificazione controllata degli stati quantici della materia durante le interazioni tra atomi e luce coerente è fondamentale per l’emergere del comportamento quantistico. Una maggiore conoscenza di tali interazioni o la creazione di interazioni più “efficaci” offrirà nuove prospettive sulla meccanica quantistica e porterà a nuove applicazioni.

Il progetto COLIMA ha supportato giovani ed esperti scienziati provenienti dall’Università della Lettonia, l’Università di Vilnius, l’Università statale di San Pietroburgo, l’Accademia russa delle scienze e l’Università nazionale Tsing Hua di Taiwan, fornendo loro i finanziamenti per la ricerca. I risultati del loro lavoro sulla manipolazione degli stati quantistici sono stati trasformati in nuove tecniche di elaborazione e rilevamento delle informazioni.

In particolare, gli studi sulle interazioni tra luce e materia in presenza di campi magnetici esterni ha portato allo sviluppo di nuove sensibili tecniche di misurazione del campo magnetico. D’altra parte, il lavoro teorico e sperimentale sull’accumulazione di luce multicomponente lenta e stazionaria è di particolare interesse per l’ottica non lineare e la manipolazione delle informazioni quantistiche.

Risultati scientifici chiave includono la massima efficienza finora ottenuta in quanto a deposito di fotoni mediante effetto della trasparenza indotta a livello elettromagnetico. I numerosi risultati del progetto COLIMA sono stati descritti nel dettaglio in pubblicazioni e conferenze. I partecipanti del progetto hanno inoltre svolto attività pubbliche tra cui il lavoro con gli studenti di alcune scuole.

COLIMA ha promosso una stretta collaborazione tra i ricercatori che stanno attualmente elaborando dei piani per continuare il loro lavoro di ricerca sulla manipolazione di luce e materia in una nuova proposta di progetto nell’ambito del programma europeo Orizzonte 2020.

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Keywords

Stati eccitati da laser, informazione quantistica, meccanica quantistica, ottica non lineare