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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
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Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
[Astra04] G. E. Astrakharchik, J. Boronat, J. Casulleras, and and S. Giorgini Phys. Rev. Lett. 93, 200404 (2004).
[Astra05] G. E. Astrakharchik, D. Blume, S. Giorgini, and L. P. Pitaevskii, Phys. Rev. Lett. 93, 050402 (2004).
[Bartenstein04] M. Bartenstein, et al., Phys. Rev. Lett. 92, 120401 (2004).
[Bourdel04] T. Bourdel, et al., Phys. Rev. Lett. 93, 050401 (2004).
[Carusotto05] I. Carusotto, L. Pitaevskii, S. Stringari, G. Modugno, M. Inguscio, cond-mat/0503141.
[Castin04] I. Carusotto and Y. Castin, preprint cond-mat/0411059.
[Cataliotti01] F. S. Cataliotti, S. Burger, C. Fort, P. Maddaloni, F. Minardi, A. Trombettoni, A. Smerzi, M. Inguscio, Science 293, 843 (2001).
[Chin04] C. Chin, M. Bartenstein, A. Altmeyer, S. Riedl, S. Jochim, J. Hecker Denschlag, and R. Grimm, Science 305, 1128 (2004).
[Cozzini03] M.Cozzini and S. Stringari, Phys. Rev. Lett. 91, 070401 (2003).
[Damski03] B. Damski, J. Zakrzewski, L. Santos, P. Zoller, and M. Lewenstein, Phys. Rev. Lett. 91, 080403 (2003).
[Fallani03] L. Fallani, F. S. Cataliotti, J. Catani, C. Fort, M. Modugno, M. Zawada, M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 91, 240405
(2003).
[Fallani04] L. Fallani, L. De Sarlo, J. E. Lye, M. Modugno, R. Saersy, C. Fort, and M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 93, 140406 (2004).
[Fort03] C. Fort, F. S. Cataliotti, L. Fallani, F. Ferlaino, P. Maddaloni, and M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 90, 140405 (2003).
[Hofstetter02] W. Hofstetter, J. I. Cirac, P. Zoller, E. Demler, and M. D. Lukin , Phys. Rev. Lett. 89, 220407 (2002).
[Holland04] M. J. Holland, C. Menotti, L. Viverit, cond-mat/0404234.
[Ianeselli05] S. Ianeselli, C. Menotti and. A. Smerzi, to be submitted.
[Idziaszek05] Z. Idziaszek, L. Santos and M. Lewenstein, cond-mat/0501613.
[Illuminati04] F. Illuminati and A. Albus, Phys. Rev. Lett. 93, 090406 (2004).
[Jackson04] B. Jackson, P. Pedri, and S. Stringari, Europhys. Lett. 67, 524 (2004).
[Kinast04] J. Kinast, et al., Phys. Rev. Lett. 92, 150402 (2004).
[Koehl05] M. Koehl, H. Moritz, T. Stoeferle, K. Guenter, T. Esslinger, Phys. Rev. Lett. 94, 080403 (2005).
[Kraemer03] M. Kraemer, C. Menotti, L. Pitaevskii and S. Stringari, Eur. Phys. J. D 27, 247 (2003).
[Kraemer04] M. Kraemer, C. Menotti, M. Modugno, J. Low Temp. Phys. 138, 729 (2005).
[Kraemer05] M. Kraemer, C. Tozzo and F. Dalfovo, cond-mat/0410122.
[Lewenstein04] M. Lewenstein, L. Santos, M. A. Baranov, and H. Fehrmann, Phys. Rev. Lett. 92, 050401 (2004).
[Lye05] J. E. Lye, L. Fallani, M. Modugno, D. Wiersma, C. Fort, and M. In guscio, cond-mat/0412167.
[Menotti03] C.Menotti, M.Kraemer, L.Pitaevskii, S.Stringari, Phys.Rev.A 67, 053609 (2003).
[Menotti04] C. Menotti, M. Kraemer, A. Smerzi, L. Pitaevskii, and S. Stringari, Phys. Rev. A 70, 023609 (2004).
[Modugno01] G. Modugno, G. Ferrari, G. Roati, R. J. Brecha, A. Simoni, M. Inguscio, Science 294, 1320 (2001).
[Modugno02] G. Modugno, G. Roati, F. Riboli, F. Ferlaino, R. J. Brecha, M. Inguscio, Science, 297 2240 (2002).
[Modugno03] G. Modugno, F. Ferlaino, R. Heidemann, G. Roati, and M. Inguscio, Phys. Rev. A 68, 011601(R) (2003).
[Modugno04] M. Modugno, C. Tozzo, F. Dalfovo, Phys. Rev. A 70, 043625 (2004).
[Orso04] G. Orso, L. P. Pitaevskii and S. Stringari, Phys. Rev. Lett. 93, 020404 (2004).
[Orso05] G. Orso, L.P. Pitaevskii, S. Stringari, M. Wouters, cond-mat/0503096.
[Ott04a] H. Ott, E. de Mirandes, F. Ferlaino, G. Roati, G. Modugno, M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 92, 160601 (2004).
[Ott04b] H. Ott, E. de Mirandes, F. Ferlaino, G. Roati, G. Modugno, M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 93, 120407 (2004).
[Perali02] A. Perali, P. Pieri, G.C. Strinati, and C. Castellani, Phys. Rev. B 66, 024510 (2002).
[Perali04a] A. Perali P. Pieri, L. Pisani, and G.C. Strinati, Phys. Rev. Lett. 92, 220404 (2004).
[Perali04b] A. Perali, P. Pieri, and G.C. Strinati, Phys. Rev. Lett. 93, 100404 (2004).
[Pezze04] L. Pezze', L. Pitaevskii, A. Smerzi, S. Stringari, G. Modugno, E. de Mirandes, F. Ferlaino, H. Ott , G. Roati, M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 93, 120401 (2004).
[Pieri00] P. Pieri and G.C. Strinati, Phys. Rev. B 62, 15370 (2000).
[Pieri02] P. Pieri, G.C. Strinati, and D. Moroni, Phys. Rev. Lett. 89, 127003 (2002).
[Pieri03] P. Pieri and G.C. Strinati, Phys. Rev. Lett. 91, 030401 (2003).
[Pieri04a] P. Pieri, L. Pisani, and G.C. Strinati, Phys. Rev. Lett. 92, 110401 (2004).
[Pieri04b] P. Pieri, L. Pisani, and G.C. Strinati, Phys. Rev. B 70, 094508 (2004).
[Rapti04] Z. Rapti, P.G. Kevrekidis, A. Smerzi and A.R. Bishop, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 37, S257 (2004).
[Recati03] A. Recati, P. O. Fedichev, W. Zwerger, and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 90, 020401 (2003); and J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 5, S55 (2003).
[Regal04] C. A. Regal, M. Greiner, D. S. Jin, Phys. Rev. Lett. 92, 040403 (2004).
[Roati02] G. Roati, F. Riboli, G. Modugno, M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 89, 150403 (2002).
[Roati04] G. Roati, E. de Mirandes, F. Ferlaino, H. Ott, G. Modugno, M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 92, 230402 (2004).
[Sampera04] A. Sanpera, A. Kantian, L. Sanchez-Palencia, J. Zakrzewski, and M. Lewenstein, Phys. Rev. Lett. 93, 040401 (2004).
[Simoni03] A. Simoni, F. Ferlaino, G. Roati, G. Modugno and M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 90, 163202 (2003).
[Stringari04] S. Stringari, Europhys. Lett. 65, 749 (2004).
[Trombettoni03] C. Menotti, A. Smerzi and A. Trombettoni, New J. Phys. 5, 112 (2003).
[Viverit03] L. Viverit, S. Giorgini, L. P. Pitaevskii and S. Stringari, Phys. Rev. A 69, 013607 (2004).
[Viverit04] L. Viverit, C. Menotti, T. Calarco and A. Smerzi, Phys. Rev. Lett. 93, 110401 (2004).
[Zwierlein04] M.W. Zwierlein et al. , Phys. Rev. Lett. 92, 120403 (2004).
Parole Chiave
GAS DI FERMI DEGENERE; COERENZA E SUPERFLUIDITA'; BEC-BCS CROSSOVER; BASSA DIMENSIONALITA'; RISONANZE DI FESHBACH; RETICOLI OTTICI; MISCELE BOSONI-FERMIONI; INTERFEROMETRIA

Gas di Fermi ultrafreddi e reticoli ottici

Università degli Studi di Trento
Abstract
Questo progetto è dedicato allo studio sperimentale e teorico dei gas di Fermi costituiti da atomi ultrafreddi, anche in combinazione con potenziali periodici generati da reticoli ottici. Il principale tema d'indagine sarà il fenomeno generale della superfluidità fermionica, che sarà esplorato in una varietà di condizioni diverse: gas di Fermi in trappole ed in reticoli ottici, miscele Fermi-Bose, gas di Fermi e Fermi-Bose in dimensionalità ridotta o in presenza di potenziali disordinati. Si studieranno diverse questioni chiave: il comportamento del gas nella regione di BCS-BEC crossover; i metodi per la rivelazione della superfluidità fermionica (vortici, flusso superfluido in reticoli, ecc.); la formazione di molecole in sistemi di Fermi e Fermi-Bose; nuove fasi quantistiche in reticoli ed in potenziali disordinati; applicazione dei fermioni all'interferomeria ed al calcolo quantistico.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Sandro STRINGARI Università degli Studi di TRENTO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Lo studio dei gas di Fermi ultrafreddi è uno dei campi di ricerca in fisica più caldi. Una delle ragioni è che l'accoppiamento di fermioni è un problema molto importante nella fisica della materia condensata, dal momento che esso è alla base della superconduttività e della superfluidità fermionica. Per questo motivo, domande del tipo "Qual è la natura delle coppie fermioniche?" oppure "E' il sistema superfluido (o superconduttore)?" sono estremamente importanti in diverse area della fisica. La ricerca di risposte chiare non è un compito facile se il sistema sotto studio ha una struttura complessa e/o è composto da particelle fortemente correlate, come ad esempio nel caso di superconduttori ad alta temperatura critica. In questo senso, la possibilità di studiare gas di Fermi di nuovo tipo, in cui l'interazione è accordabile, non ci sono difetti, i potenziali di confinamento sono aggiustabili, e con la possibilità di creare anche miscele con gas di Bose superfluidi, è un risultato notevole della ricerca recente nel campo degli atomi freddi. Risultati rimarchevoli sono stati ottenuti nell'ultimo anno in molti laboratori: con litio-6 a Parigi, alla Duke University, alla Rice University, al MIT e a Innsbruck, e con potassio-40 a Boulder, Firenze e Zurigo.

Lo scopo del progetto è di combinare gli sforzi dei tre gruppi di Trento, Firenze e Camerino, che sono attualmente i guppi più attivi in Italia nel campo dei gas di Fermi di atomi ultrafreddi. Ci si aspetta che >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
I fermioni sono i componenti primari della materia e lo studio delle loro proprietà è di interesse fondamentale per la maggior parte delle branche della fisica moderna, dalla fisica atomica a quella nucleare, dalla fisica della materia condensata e dello stato solido a quella delle stelle di neutroni. I gas di Fermi atomici, diluiti ed ultrafreddi, rappresentano un sistema fisico unico per lo studio di una varietà di fenomeni fondamentali di natura interdisciplinare. Da un lato il grado di diluizione di questi sistemi, le bassissime temperature e la profonda comprensione dei meccanismi di interazione tra le particelle permettono lo sviluppo di modelli teorici relativamente semplici ed efficaci. Dall'altro lato, negli esperimenti è possibile controllare a piacere la maggior parte dei parametri del sistema, come la temperatura, la densità, l'intensità dell'interazione e persino l'effettiva dimensionalità del sistema, permettendo così di esplorare diversi regimi di parametri in un singolo sistema fisico. Un caso esemplare è il fatto di poter esplorare l'intera regione di BCS-BEC crossover in un gas di Fermi fortemente interagente, sfruttando le risonanze magnetiche di Fano-Feshbach, che già mostrato in recenti esperimenti [Regal04, Bartenstein04, Zwierlein04, Kinast04, Bourdel04]. Questa è una delle direzioni di ricerca più interessanti da seguire con i gas di Fermi ultrafreddi, dal momento che essa può fornire una più profonda comprensione del fenomeno generale della >>>