Fluidi e superfluidi luminosi

Abstract

Siamo stati abituati a pensare ad un gas come un insieme di corpuscoli che si muovono incessantemente e alla luce come ad un'onda di natura elettromagnetica. Lo sviluppo della moderna teoria quantistica ha aggiunto nuove sfaccettature a questa immagine: in opportune condizioni, le onde luminose presentano aspetti corpuscolari e i corpuscoli atomici si comportano come onde. La superfluidità dell'elio liquido a temperature al di sotto del cosiddetto punto Lambda a 2.17K è la manifestazione probabilmente più clamorosa della natura ondosa della materia: una frazione macroscopica degli atomi del fluido condivide la stessa funzione d'onda quantistica e in questo modo finisce per comportarsi come un'onda classica di materia. L'idrodinamica dei fluidi luminosi è un campo molto più giovane ed attualmente in pieno sviluppo. Le prime evidenze di superfluidità sono recentissime e stanno sollevando interessanti questioni di interpretazione teorica. Il passo successivo sarà la realizzazione di mezzi materiali capaci di permettere frequenti collisioni fra i corpuscoli che formano la luce, i fotoni, e quindi generare un fluido nel senso comune del termine. In aggiunta al chiaro interesse fondamentale, ci si aspetta che la realizzazione di gas fortemente correlati di luce possa avere in futuro importanti ricadute applicative in vista della realizzazione di dispositivi ottici per l'elaborazione dell'informazione quantistica.

Presentation

Speaker

Iacopo Carusotto
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Biography

Iacopo Carusotto ha studiato presso l'Università di Pisa e la Scuola Normale Superiore dove ha ottenuto nel 2000 il dottorato con una tesi sull'ottica nonlineare di onde di luce e di materia. Successivamente ha svolto attività di ricerca sulla fisica dei gas di atomi ultrafreddi presso il Laboratoire Kastler Brossel a Parigi e dal 2003 è Ricercatore presso il Centro di Ricerca e Sviluppo BEC del CNR-INO situato presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Trento. I suoi interessi scientifici includono lo studio degli effetti di superfluidità in gas quantistici di atomi e gas di polaritoni in sistemi a stato solido e, più in generale, la fisica dei campi quantizzati in sistemi ottici e di materia condensata.