UNIVERSITÀ DI MESSINA
Scoperta nel campo della Meccanica Quantistica di un gruppo di ricerca del MIFT
di Redazione
 Singolare
scoperta nel campo della meccanica quantistica di un gruppo di Fisici del
Dipartimento MIFT dell’Università di
Messina, coordinati dal prof. Salvatore Savasta. Per la prima volta è stato
mostrato come due o più atomi spazialmente separati possano assorbire od
emettere congiuntamente un singolo fotone. La ricerca è stata condotta in
collaborazione con il prof. Franco Nori direttore del Quantum Condensed Matter Research Group presso il Center for Emergent Matter Science a RIKEN.
Il più importante centro di ricerca in Giappone, dove sono attualmente ospiti i
fisici Messinesi. La collaborazione è nata nella primavera del 2015. Da allora
il prof. Savasta e diversi suoi dottorandi e collaboratori, hanno trascorso
alcuni mesi come visiting researchers presso il centro di ricerca nipponico. La
prima firma del lavoro è di Luigi Garziano, che, dopo aver conseguito lo scorso
Marzo il dottorato di ricerca preso l’Ateneo messinese, è attualmente post-doc
all’Università di Southampton. La ricerca è stata appena pubblicata sulla
prestigiosa rivista dell’American
Physical Society “Physical Review Letter”, la stessa che ha pubblicato i
risultati della collaborazione “Ligo” sulla recente osservazione delle onde
gravitazionali.
La ricerca è stata selezionata con l’etichetta “Editor’s
Selection”, attribuita ai lavori considerati più interessanti (meno del 10% dei
lavori pubblicati). La rivista ha accompagnato la pubblicazione con un
resoconto su APS Focus di Philip Ball,
(uno dei più noti giornalisti scientifici statunitensi. Questa rivista online
ha il compito di spiegare le ricerche ritenute di maggiore impatto a studenti e
non esperti. L’eccitazione di un singolo atomo mediante l’assorbimento di due
fotoni è un processo ben noto. Insieme i fotoni trasmettono energia sufficiente
per portare l’atomo da uno stato di energia inferiore ad uno di energia
superiore, anche senza passaggi intermedi. Questo assorbimento a due fotoni è
oggi comunemente usato in spettroscopia e microscopia, mentre l’emissione di
due fotoni da un atomo eccitato è utilizzata per ottenere i cosiddetti fotoni “entangled”,
che hanno stati quantici interdipendenti.
Il prof. Savasta ed i suoi
collaboratori si sono chiesti se il processo complementare, ovvero l’assorbimento
congiunto o l’emissione di un fotone da parte di due o più atomi spazialmente
separati fosse possibile. L’analisi condotta da questi fisici ha mostrato
inaspettatamente che, purché l’energia del fotone sia pari alla somma delle
energie di transizione dei due atomi, questo processo può avvenire. Si ritiene
che questo nuovo fenomeno, potrà avere interessanti applicazioni nel campo
della quantum information e potrà essere presto osservato sperimentalmente
utilizzando atomi artificiali superconduttori.
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