Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Note per una storia della condensazione di Bose-Einstein e dellesue applicazioni

Marco Arrighi

Published Mar 20, 2020• 0 citations
OpenAlex

Abstract

La condensazione di Bose-Einstein e un e etto sico che si veri ca in gas di particelle bosoniche, con momento di spin intero, quando viene portato a temperature dell'ordine del K. In tale condizione un gruppo di particelle ha energia cinetica nulla e percio si presenta all'osservatore come fase condensata dello stesso gas. La scoperta teorica di questo fenomeno fu il risultato del lavoro di A. Einstein e S.N. Bose, nel biennio 1924-25, ma non era possibile veri care praticamente la correttezza delle loro previsioni a causa dell'inesistenza di opportuni apparati sperimentali. Verso l'ultimo ventennio del secolo scorso, dopo essere stata accantonata per diversi anni, la BEC venne ripresa in considerazione. Grazie alla recente tecnologia dei laser e stata allora possibile nel 1995 l'osservazione in laboratorio di una frazione di gas bosonico condensato. La tesi costituisce un percorso cronologico dei passaggi chiave che hanno portato questo e etto tipico della meccanica statistica a diventare da una semplice ipotesi teorica un evento reale riproducibile in laboratorio.

Related papers

Condensazione di Bose-Einstein sulla superficie di una sfera

Martina Russo

Recentemente la condensazione di Bose-Einstein e stata ottenuta con atomi diluiti ed ultrafreddi in condizioni di microgravita su un razzo [Nature, 562, 391 (2018)]. Si pensa ora di studiare il condensato di Bose-Einstein in trappole a bolla che, in assenza di gravita, confinano gli atomi in maniera uniforme su un sottile guscio sferico. Lo studente, dopo una fase iniziale di studio della letteratura, utilizzando il formalismo della meccanica statistica quantistica, calcolera la temperatura critica di condensazione di Bose-Einstein e la frazione condensata di un gas di bosoni non interagenti che si muovono sulla superficie di una sfera. Solo nel limite del raggio della sfera che tende an infinito, corrispondente ad un sistema bidimensionale piatto, ci si aspetta di ottenere una temperatura critica di condensazione uguale a zero, in accordo con il teorema di Mermin-Wagner.

•Jul 1, 2019•0 citations

La probabilità quantistica

L. Accardi

Agli inizi dell'800 ebbe inizio una rivoluzione scientifica che, relegata \ninizialmente al ristretto ambiente dei matematici, doveva trovare, circa un \nsecolo dopo, spettacolari applicazioni nelle teorie di Einstein. Ci\\`o che \naccadde in quel secolo fu il superamento di uno dei pi\\`u radicati \npregiudizi della storia dell'uomo: l'unicit\\`a delle categorie spaziali. In \nquel secolo si comprese che gli assiomi sui quali \\`e costruita la geometria \neuclidea non sono una lista di propriet\\`a dello spazio, ma la definizione \ndi un modello di spazio. L'aspetto profondo di questa conquista fu che furono \nforgiati strumenti che permettevano di distinguere tra i vari modelli di \nspazio mediante misure effettuate all'interno dello spazio stesso (questo \\`e \nil contenuto del famoso ``theorema egregium'' di Gauss). Da quel momento \nla geometria cess\\`o di essere lo studio delle propriet\\`a di un singolo \nmodello di spazio (quello di Euclide), per diventare lo studio dei possibili \nmodelli di spazio. Circa un secolo dopo Einstein forn{\\i} una interpretazione \nfisica di questo nuovo quadro concettuale aggiungendo a questo schema un \nnuovo elemento, e cio\\`e una ipotesi sul modo un cui la fisica \n(pi\\`u specificamente la distribuzione della materia) determina la \nstruttura dello spazio. Su questa ipotesi, che \\`e alla base della teoria \ndella relativit\\`a generale, si basa la moderna cosmologia -- una \naffascinante sintesi di fisica e geometria.

•Jan 1, 1989•0 citations

Misura sperimentale della temperatura critica nella condensazione di Bose-Einstein di atomi

Di Bernardo, Federica

Il presente lavoro di tesi si concentra sullo studio della condensazione di Bose-Einstein in un gas di atomi di 87 Rb confinato in una trappola armonica anisotropa. Regolando la durata del processo di raffreddamento evaporativo, finalizzato alla riduzione della temperatura del sistema, il gas è stato analizzato in presenza di una frazione condensata variabile tra l'1% e il 25%. Tramite procedure di fitting, i dati sperimentali ottenuti per la distribuzione di densità sono stati confrontati con i profili previsti teoricamente per il condensato e per la componente termica, ricavati adottando la descrizione semiclassica degli stati eccitati e l'approssimazione di Thomas-Fermi nella condizione di gas diluito. Dai valori ottimali dei parametri restituiti dai fit, si è calcolata la temperatura critica nell'ipotesi di gas ideale, ottenendo valori dell'ordine di 100 nK, variabili in funzione della durata dell'evaporazione secondo un andamento qualitativamente compatibile con la previsione teorica. Per stimare la temperatura critica con maggiore accuratezza, si sono valutate le correzioni da apportare ai risultati ottenuti, dovute al numero finito di particelle del gas e alle interazioni interatomiche.

•Sep 19, 2025•0 citations

Condensazione di Bose-Einstein in un sistema di bosoni interagenti : la superfluidtà del 4HE.

Gianmarco Ricciardi

•Jan 1, 2020•0 citations

Meccanica statistica di gas quantistici intrappolati in una configurazione toroidale

Tommaso Tonolo

Questo lavoro di tesi si propone di analizzare un semplice sistema di bosoni non interagenti, approfondendo le leggi della meccanica statistica quantistica e in particolare il fenomeno del condensato di Bose-Einstein.
La configurazione sulla quale e vincolato a stare il sistema di bosoni considerato e una circonferenza. In particolare si analizzera la possibilita di condensazione su un sistema unidimensionale, studiandone le caratteristiche fondamentali come la temperatura critica e la frazione di condensato. Successivamente si cerchera di estendere lo studio ad un sistema di particelle vincolate a muoversi su una superficie toroidale, impostando l’equazione di Schrodinger per ricavare una formula di quantizzazione dell’energia per questa configurazione.

•Sep 9, 2019•0 citations

Uma interpretação simples para os condensados de Bose-Einstein

B. F. Rizzuti, Fabricio L. Forgerini

Os condensados de Bose-Einstein foram previstos teoricamente nos anos de 1924–25. Contudo, sua observação experimental só foi obtida em 1995, laureando seus descobridores com o prêmio Nobel de 2001. No ano de 2015 comemora-se o aniversário de 90 anos de sua previsão teórica e 20 anos de sua realização experimental. Os condensados de Bose-Einstein têm sido usados nos mais variados contextos, que vão da matéria condensada à astrofísica. Este trabalho será dedicado a uma interpretação intuitiva para a condensação. Discutiremos também como modelar armadilhas modernas que aprisionam partículas de um gás de bósons fracamente interagentes para formar os condensados.

Revista Brasileira de Ensino de Física•Mar 1, 2015•0 citations
La condensazione di Bose-Einstein e un e etto sico che si veri ca in gas di
particelle bosoniche, con momento di spin intero, quando viene portato a temperature
dell'ordine del K. In tale condizione un gruppo di particelle ha energia cinetica nulla
e percio si presenta all'osservatore come fase condensata dello stesso gas. La scoperta
teorica di questo fenomeno fu il risultato del lavoro di A. Einstein e S.N. Bose, nel biennio
1924-25, ma non era possibile veri care praticamente la correttezza delle loro previsioni
a causa dell'inesistenza di opportuni apparati sperimentali. Verso l'ultimo ventennio
del secolo scorso, dopo essere stata accantonata per diversi anni, la BEC venne ripresa
in considerazione. Grazie alla recente tecnologia dei laser e stata allora possibile nel
1995 l'osservazione in laboratorio di una frazione di gas bosonico condensato. La tesi
costituisce un percorso cronologico dei passaggi chiave che hanno portato questo e etto
tipico della meccanica statistica a diventare da una semplice ipotesi teorica un evento
reale riproducibile in laboratorio.
Recentemente la condensazione di Bose-Einstein e stata ottenuta con atomi diluiti ed ultrafreddi in condizioni di microgravita su un razzo [Nature, 562, 391 (2018)]. Si pensa ora di studiare il condensato di Bose-Einstein in trappole a bolla che, in assenza di gravita, confinano gli atomi in maniera uniforme su un sottile guscio sferico. Lo studente, dopo una fase iniziale di studio della letteratura, utilizzando il formalismo della meccanica statistica quantistica, calcolera la temperatura critica di condensazione di Bose-Einstein e la frazione condensata di un gas di bosoni non interagenti che si muovono sulla superficie di una sfera. Solo nel limite del raggio della sfera che tende an infinito, corrispondente ad un sistema bidimensionale piatto, ci si aspetta di ottenere una temperatura critica di condensazione uguale a zero, in accordo con il teorema di Mermin-Wagner.
Agli inizi dell'800 ebbe inizio una rivoluzione scientifica che, relegata \ninizialmente al ristretto ambiente dei matematici, doveva trovare, circa un \nsecolo dopo, spettacolari applicazioni nelle teorie di Einstein. Ci\\`o che \naccadde in quel secolo fu il superamento di uno dei pi\\`u radicati \npregiudizi della storia dell'uomo: l'unicit\\`a delle categorie spaziali. In \nquel secolo si comprese che gli assiomi sui quali \\`e costruita la geometria \neuclidea non sono una lista di propriet\\`a dello spazio, ma la definizione \ndi un modello di spazio. L'aspetto profondo di questa conquista fu che furono \nforgiati strumenti che permettevano di distinguere tra i vari modelli di \nspazio mediante misure effettuate all'interno dello spazio stesso (questo \\`e \nil contenuto del famoso ``theorema egregium'' di Gauss). Da quel momento \nla geometria cess\\`o di essere lo studio delle propriet\\`a di un singolo \nmodello di spazio (quello di Euclide), per diventare lo studio dei possibili \nmodelli di spazio. Circa un secolo dopo Einstein forn{\\i} una interpretazione \nfisica di questo nuovo quadro concettuale aggiungendo a questo schema un \nnuovo elemento, e cio\\`e una ipotesi sul modo un cui la fisica \n(pi\\`u specificamente la distribuzione della materia) determina la \nstruttura dello spazio. Su questa ipotesi, che \\`e alla base della teoria \ndella relativit\\`a generale, si basa la moderna cosmologia -- una \naffascinante sintesi di fisica e geometria.
Il presente lavoro di tesi si concentra sullo studio della condensazione di Bose-Einstein in un gas di atomi di 87 Rb confinato in una trappola armonica anisotropa. Regolando la durata del processo di raffreddamento evaporativo, finalizzato alla riduzione della temperatura del sistema, il gas è stato analizzato in presenza di una frazione condensata variabile tra l'1% e il 25%. Tramite procedure di fitting, i dati sperimentali ottenuti per la distribuzione di densità sono stati confrontati con i profili previsti teoricamente per il condensato e per la componente termica, ricavati adottando la descrizione semiclassica degli stati eccitati e l'approssimazione di Thomas-Fermi nella condizione di gas diluito. Dai valori ottimali dei parametri restituiti dai fit, si è calcolata la temperatura critica nell'ipotesi di gas ideale, ottenendo valori dell'ordine di 100 nK, variabili in funzione della durata dell'evaporazione secondo un andamento qualitativamente compatibile con la previsione teorica. Per stimare la temperatura critica con maggiore accuratezza, si sono valutate le correzioni da apportare ai risultati ottenuti, dovute al numero finito di particelle del gas e alle interazioni interatomiche.
Questo lavoro di tesi si propone di analizzare un semplice sistema di bosoni non interagenti, approfondendo le leggi della meccanica statistica quantistica e in particolare il fenomeno del condensato di Bose-Einstein.
La configurazione sulla quale e vincolato a stare il sistema di bosoni considerato e una circonferenza. In particolare si analizzera la possibilita di condensazione su un sistema unidimensionale, studiandone le caratteristiche fondamentali come la temperatura critica e la frazione di condensato. Successivamente si cerchera di estendere lo studio ad un sistema di particelle vincolate a muoversi su una superficie toroidale, impostando l’equazione di Schrodinger per ricavare una formula di quantizzazione dell’energia per questa configurazione.
Os condensados de Bose-Einstein foram previstos teoricamente nos anos de 1924–25. Contudo, sua observação experimental só foi obtida em 1995, laureando seus descobridores com o prêmio Nobel de 2001. No ano de 2015 comemora-se o aniversário de 90 anos de sua previsão teórica e 20 anos de sua realização experimental. Os condensados de Bose-Einstein têm sido usados nos mais variados contextos, que vão da matéria condensada à astrofísica. Este trabalho será dedicado a uma interpretação intuitiva para a condensação. Discutiremos também como modelar armadilhas modernas que aprisionam partículas de um gás de bósons fracamente interagentes para formar os condensados.