Allgemeine Informationen
Projektinhaber
Pitaevskii-Zentrum für Bose-Einstein-Kondensation (Pitaevskii-BEC-Zentrum)
Ziele des Projekts
Das Gesamtziel des Projekts bestand darin, das Verständnis der grundlegenden Physik von Quantensystemen, die makroskopische Kohärenzeffekte aufweisen, zu verbessern und innovative Techniken zu entwickeln, die für Anwendungen in der Quantenwissenschaft und -technologie von Interesse sind.
Konkret zielten die experimentellen Arbeiten darauf ab, die einzigartigen Eigenschaften unserer Apparatur für ultrakalte Atome zu nutzen, um bahnbrechende Untersuchungen zu spinorialen Bose-Einstein-Kondensaten und deren Anwendung auf die Simulation magnetischer Materialien und Phänomene im Zusammenhang mit Quantenvakuumfluktuationen durchzuführen.
Neben der regelmäßigen Unterstützung der Experimente zielte die theoretische Arbeit darauf ab, einen einheitlichen konzeptionellen Rahmen zu entwickeln, der interdisziplinär sowohl die traditionell am BEC-Zentrum untersuchten Systeme kalter Atome als auch neue Quantensysteme wie photonische, nanomechanische und super- und halbhybride Bauelemente umfasst und ihre potenziellen Anwendungen für Quantenkommunikation, -information und -simulation erforscht.
Stand der Technik und Lösungen für das Problem und zur Erreichung der bestehenden Ziele vor dem Projekt sowie die durch das Projekt eingeführten Verbesserungen
In den vorangegangenen Perioden wurde ein einzigartiger Versuchsapparat entwickelt, dessen magnetische Stabilität es ermöglichte, in unerforschte Bereiche vorzudringen, in denen Spinorkondensate die Kohärenz für makroskopisch lange Zeiten aufrechterhalten und somit für die Quantensimulation genutzt werden können.
Die vom BEC-Zentrum um 2020 verfolgte Rekrutierungsstrategie erweiterte das Spektrum des verfügbaren theoretischen Fachwissens und bot die Möglichkeit, fruchtbare Synergien zwischen scheinbar unterschiedlichen Forschungsbereichen zu entwickeln.
Organisation der Arbeit
Die Arbeitsgruppe besteht aus einem experimentellen und einem theoretischen Team, die beide von CNR-INO- und UniTN-Personal besetzt sind.
Zu den ständigen Mitarbeitern gesellen sich mehr als 40 junge Forscher, darunter Studenten, Doktoranden und Postdocs, sowie internationale Praktikanten.
Es besteht eine enge Zusammenarbeit mit renommierten nationalen und internationalen Einrichtungen sowie mit industriellen Forschungsgruppen wie Google-AI. Vor Ort bestehen starke Synergien mit anderen Q@TN-Mitgliedern, insbesondere mit dem FBK bei supraleitenden Nanobauteilen.
Errungenschaften
Die enge Zusammenarbeit zwischen Theorie und Experimenten hat es ermöglicht, eine experimentelle Plattform am Zentrum für Bose-Einstein-Kondensation (BEC) für die Quantensimulation von Vielkörperphänomenen des Magnetismus und der Relaxation einzurichten, die eng mit dem so genannten falschen Vakuumzerfall in der Kosmologie zusammenhängen.
Die starke Synergie zwischen unserer traditionellen Forschung im Bereich der kalten Atome und neuen Forschungslinien hat zu fruchtbaren interdisziplinären Verbindungen und zur Konzeption neuer Experimente geführt, die derzeit von unseren lokalen und internationalen Mitarbeitern durchgeführt werden, z. B. zu leichten Flüssigkeiten in halb- und supraleitenden Plattformen.
Auswirkungen
Der beträchtliche Einfluss unserer Forschung in der Wissenschaft wird durch die renommierten Zeitschriften und die hohen bibliometrischen Indizes unserer zahlreichen Veröffentlichungen belegt, die die führende Rolle des BEC-Zentrums in der internationalen Gemeinschaft bestätigen.
Effektive Ausbildungsaktivitäten machen das BEC-Zentrum zu einem attraktiven Ort für junge internationale Studenten und Forscher, um ihre Dissertationen und Doktorarbeiten durchzuführen.
Die Zusammenarbeit mit den Kollegen von Q@TN fördert den Transfer von Grundlagenwissen in potenzielle Anwendungen, insbesondere in der Quantentechnologie.
Ziele
Das Gesamtziel des Projekts bestand darin, Fortschritte beim Verständnis der grundlegenden Physik von Quantensystemen mit makroskopischen Kohärenzeffekten zu erzielen und innovative Techniken zu entwickeln, die für Anwendungen in der Quantenwissenschaft und -technologie von Interesse sind.
Anfangsdatum
01.07.2021
Enddatum
30.06.2024