Scienziati controllano stati quantistici ibridi con precisione laser usando impulsi EUV da FERMI

RomeUn team internazionale di scienziati, guidato dal dottor Lukas Bruder dell'Università di Friburgo, ha scoperto un modo per controllare meglio gli stati quantistici ibridi di elettroni e fotoni negli atomi di elio. Hanno ideato un metodo utilizzando impulsi di luce ultraveloce estrema (EUV). Questa tecnica prevede l'uso del laser a elettroni liberi FERMI a Trieste, Italia, e apre nuove possibilità nella ricerca quantistica fondamentale.

Lo studio esamina gli "stati vestiti", stati particolari che si formano quando gli atomi sono colpiti da un laser molto potente. Questi stati si manifestano quando l'intensità del laser varia tra dieci e cento trilioni di watt per centimetro quadrato, modificando i livelli energetici normali degli elettroni negli atomi. Produrre impulsi laser di tale potenza in un tempo di solo un trilionesimo di secondo richiede tecnologia avanzata e un controllo preciso di diversi parametri.

• Intensità degli impulsi laser
• Livelli energetici degli elettroni
• Tempistica e durata degli impulsi
• Componenti cromatiche della radiazione laser

Gli scienziati sono ora in grado di controllare gli stati quantistici con maggiore precisione rispetto al passato, il che potrebbe avere effetti significativi. Questo progresso consente uno studio più approfondito dei sistemi quantistici e migliora la nostra comprensione del comportamento degli atomi. Queste innovazioni potrebbero essere preziose in campi che richiedono un controllo atomico preciso, come la ricerca chimica e la nanotecnologia.

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Migliorare la capacità di creare e gestire questi stati può rendere gli esperimenti con i laser a elettroni liberi più efficienti. Questa efficienza può risparmiare tempo e risorse e ci aiuta a scoprire cose che finora ci erano precluse. Un migliore controllo a livello quantistico potrebbe portare a nuovi materiali o progressi in tecnologie come il calcolo quantistico.

Lo studio avanza la meccanica quantistica e prepara il terreno per futuri sviluppi tecnologici. Comprendendo stati estremi della materia e dell'energia, gli scienziati stanno aprendo la strada a nuove tecnologie che solo ora iniziano a essere immaginate.