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

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.

Alvaro Enrique Pedraza Morales

Manuel G. Velárde

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.

Bipin R. Desai

Michele Pizzardo

Si studia l'entanglement dello stato fondamentale di un sistema di bosoni interagenti ed intrappolati otticamente in una doppia buca di potenziale. In particolare, si analizza l'effetto di una interazione a lungo raggio di tipo dipolare tra i bosoni sulle proprieta di coerenza ed entanglement del sistema. Lo studio teorico prevede una parta analitica (determinazione dell'Hamiltoniano di Bose-Hubbard generalizzato) ed una parte finale computazionale (diagonalizzazione della matrice ed analisi dei risultati).