Fisica degli atomi freddi

Sia gli standard di tempo e di frequenza che i sensori inerziali possono essere implementati a partire da campioni di atomi raffreddati fino a pochi microkelvin.

In quest’ambito è in fase di realizzazione un nuovo apparato sperimentale per l’intrappolamento di atomi raffreddati all’interno di una fibra ottica cava, a cristallo fotonico. Un simile sistema permetterebbe di ridurre di molto le dimensioni del campione aumentando quindi la risoluzione spaziale dei sensori. Inoltre, permetterebbe di investigare sperimentalmente i processi di raffreddamento laser in configurazioni in cui la luce è guidata dalla fibra. Infine studi teorici prevedono l’insorgere di regimi in cui gli atomi, per via delle interazioni mediate dai fotoni guidati, si dispongono spontaneamente in configurazioni ordinate periodiche.

Parallelamente sono in corso collaborazioni con istituzioni di ricerca esterne:

• per la costruzione di un interferometro misto, ottico e atomico per il rilevamento delle onde gravitazionali (esperimento "MIGA"), in fase di sviluppo presso l'Università di Bordeaux.
• Per lo studio di miscele di gas quantistici, ovvero di condensati di Bose-Einstein, in un esperimento in corso presso l’Istituto Nazionale di Ottica (CNR-INO) e il Laboratorio Europeo di Spettroscopie Nonlineari (LENS) a Sesto Fiorentino.