Un team di ricercatori dell\u2019Universit\u00e0 di Firenze e Cnr Ino, guidati da Leonardo Fallani, ha ricreato in laboratorio un sistema che ha permesso di \u201cvedere\u201d per la prima volta come la corrente viene piegata dal campo magnetico, in un regime di forte interazione tra le cariche mai studiato in precedenza.<\/p>\n
I risultati dell\u2019esperimento, realizzato nell\u2019ambito del progetto di ricerca ERC Consolidator Grant TOPSIM di cui Fallani \u00e8 responsabile scientifico, sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Science: all\u2019esperimento, svolto nei laboratori del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Universit\u00e0 degli studi di Firenze hanno collaborato il Laboratorio Europeo di Spettroscopia Nonlineare (LENS), l\u2019Istituto Nazionale di Ottica (Ino) del Cnr e gli atenei di Ginevra e Grenoble.<\/p>\n
Il sistema sperimentale realizzato a Firenze \u00e8 un simulatore quantistico, cio\u00e8 un computer quantistico \u201cdedicato\u201d, progettato con lo scopo di riprodurre l\u2019effetto quantistico di interesse. I risultati sono estremamente promettenti per studiare l\u2019origine microscopica della\u00a0quantizzazione dell\u2019effetto Hall, che \u2013 a 40 anni dalla sua scoperta \u2013 \u00e8 ancora in cerca di un\u2019interpretazione teorica completa.<\/p>\n
L\u2019effetto Hall \u00e8 un fenomeno fisico in base al quale, quando una corrente elettrica scorre all\u2019interno di un materiale in presenza di un campo magnetico, questa, invece che muoversi in linea retta, si \u201cpiega\u201d e d\u00e0 luogo a un accumulo di cariche elettriche ai bordi. Questo effetto \u00e8 alla base di tecniche diffusissime per la caratterizzazione dei materiali ed \u00e8 usato nei dispositivi pi\u00f9 comuni per la misura di campi magnetici, come quelli che si trovano nei nostri telefonini.<\/p>\n
Il team sperimentale, invece che lavorare con materiali convenzionali, \u00e8 riuscito a ricreare in laboratorio un \u201cprototipo\u201d di materiale dove atomi neutri, raffreddati a pochi miliardesimi di gradi sopra lo zero assoluto, giocano il ruolo degli elettroni.<\/p>\n
Manipolando gli atomi con luce laser, i ricercatori sono riusciti a fare in modo che questi si comportassero come particelle cariche in presenza di un campo magnetico \u201cartificiale\u201d e di osservare con precisione come le traiettorie atomiche venissero piegate dal campo magnetico. Per la prima volta l\u2019effetto Hall \u00e8 stato misurato al variare delle interazioni tra le particelle, confermando le previsioni teoriche di ricercatori delle Universit\u00e0 di Ginevra e di Grenoble, guidati da Thierry Giamarchi e Michele Filippone, coinvolti nell\u2019ideazione dell\u2019esperimento e nell\u2019interpretazione dei risultati.<\/p>\n
Questa ricerca verr\u00e0 portata avanti anche nell\u2019ambito delle iniziative del PNRR dedicate allo sviluppo di nuove tecnologie quantistiche \u2013 Fallani coordina la partecipazione di Unifi al nuovo partenariato esteso National Quantum Science and Technology Institute \u2013 e di importanti progetti Cnr-Ino della Quantum Flagship.<\/p>\n
Per maggiori informazioni:<\/p>\n
CNR portal\u00a0<\/a><\/p>\n