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    Fisica topologica 2-D dall'agitazione di un filo 1D

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    Limitare le particelle quantistiche a muoversi in una, Due, o tre dimensioni ha portato all'osservazione di molti fenomeni sorprendenti. Un primo esempio è la quantizzazione della conduttanza di Hall misurata in materiali 2-D in un forte campo magnetico. Oggi, i gas di atomi ultrafreddi forniscono una potente piattaforma per controllare facilmente la dimensionalità dei sistemi quantistici. Però, è difficile in queste configurazioni misurare le proprietà di conduttanza, e un "effetto Hall quantistico atomico freddo" deve ancora essere osservato.

    Pubblicato in Revisione fisica X , questo nuovo studio propone uno schema realistico per raggiungere questo obiettivo. La ricerca è stata condotta da G. Salerno e N. Goldman dell'unità di ricerca "Physics of Complex Systems and Statistical Mechanics" dell'Université libre de Bruxelles.

    Questa proposta si basa su recenti esperimenti presso l'Istituto Federale Svizzero di Tecnologia (ETH) di Zurigo, dove i ricercatori hanno osservato il trasporto di atomi lungo un filo 1-D. Per misurare l'effetto Hall quantistico, bisogna in qualche modo estendere questa configurazione a due dimensioni e includere gli effetti di un campo magnetico esterno. I ricercatori risolvono questo problema introducendo un nuovo tipo di misurazione della conduttanza, che permette lo studio di veri e propri effetti 2-D partendo da un unico filo 1-D. L'idea chiave è quella di estendere il canale 1D con una dimensione sintetica aggiuntiva, che è progettato semplicemente scuotendo il canale:oltre a viaggiare lungo la direzione del filo, gli atomi sono portati a stati vibrazionali trasversali più elevati, quindi mimando il movimento lungo un reticolo trasversale.

    Questo approccio fuori equilibrio non solo aumenta le possibilità offerte dai fili atomici, ma offre anche una sonda particolarmente efficiente per la fisica topologica nella materia di ingegneria quantistica.

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