La dottoressa Amruta Gadge ha installato i laser prima del blocco. Credito:Università del Sussex
Un fisico ha creato il quinto stato della materia lavorando da casa utilizzando la tecnologia quantistica.
La dott.ssa Amruta Gadge del Quantum Systems and Devices Laboratory ha creato con successo un condensato di Bose-Einstein (BEC) presso le strutture dell'Università del Sussex nonostante lavorasse in remoto dal suo soggiorno a due miglia di distanza.
Si ritiene che sia la prima volta che BEC è stato creato in remoto in un laboratorio che prima non ne aveva uno.
Il team di ricerca ritiene che il risultato potrebbe fornire un modello per il funzionamento della tecnologia quantistica in ambienti inaccessibili come lo spazio.
Peter Kruger, Professore di Fisica Sperimentale presso l'Università del Sussex, ha dichiarato:"Riteniamo che questa possa essere la prima volta che qualcuno ha stabilito un BEC da remoto in un laboratorio che non ne aveva uno prima. Siamo tutti estremamente entusiasti di poter continuare a condurre i nostri esperimenti da remoto durante il blocco, ed eventuali futuri blocchi.
"Ma ci sono anche implicazioni più ampie al di là del nostro team. Migliorare le capacità del controllo remoto del laboratorio è importante per le applicazioni di ricerca volte a far funzionare la tecnologia quantistica in ambienti inaccessibili come lo spazio, metropolitana, in un sottomarino, o in climi estremi."
Un BEC è costituito da una nuvola di centinaia di migliaia di atomi di rubidio raffreddati a temperature nanokelvin che sono più di un miliardo di volte più fredde del congelamento.
A questo punto gli atomi assumono una proprietà diversa e si comportano tutti insieme come un unico oggetto quantistico. Questo oggetto quantistico ha proprietà speciali che possono rilevare campi magnetici molto bassi.
Il professor Krüger ha dichiarato:"Utilizziamo più fasi accuratamente temporizzate di raffreddamento laser e onde radio per preparare i gas di rubidio a queste temperature ultrabasse. Ciò richiede un accurato controllo computerizzato della luce laser, magneti e correnti elettriche nei microchip basati sul monitoraggio vigile delle condizioni ambientali in laboratorio mentre nessuno può essere lì per controllare di persona".
L'immagine che conferma la riuscita creazione del BEC. Credito:Università del Sussex
Il Quantum Systems and Devices Group ha lavorato per avere un secondo laboratorio con un BEC in funzione negli ultimi nove mesi come parte di un progetto più ampio che sviluppa un nuovo tipo di microscopia magnetica e altri sensori quantistici.
Il team di ricerca utilizza i gas atomici come sensori magnetici vicino a vari oggetti, inclusi nuovi materiali avanzati, canali ionici nelle cellule, e il cervello umano.
I gas quantici freddi intrappolati sono controllati per creare sensori estremamente accurati e precisi, ideali per rilevare e studiare nuovi materiali, geometrie e dispositivi.
Il team di ricerca sta sviluppando i propri sensori da applicare in molte aree, comprese le batterie dei veicoli elettrici, schermi tattili, celle solari e progressi medici come l'imaging cerebrale.
Giusto in tempo prima del lockdown, i ricercatori hanno installato una trappola ottica magnetica 2-D e sono tornati solo un paio di volte per eseguire la manutenzione essenziale.
Dottor Gadge, Assegnista di ricerca in fisica e tecnologie quantistiche presso l'Università del Sussex, è stata in grado di effettuare i calcoli complessi, quindi ottimizzando ed eseguendo la sequenza da casa sua accedendo ai computer del laboratorio in remoto.
Ha detto:"Il team di ricerca ha osservato il blocco e ha lavorato da casa e quindi non siamo stati in grado di accedere ai nostri laboratori per settimane. Ma eravamo determinati a continuare la nostra ricerca, quindi abbiamo esplorato nuovi modi per eseguire i nostri esperimenti da remoto. È stato un enorme sforzo di squadra.
"Il processo è stato molto più lento che se fossi stato in laboratorio poiché l'esperimento è instabile e ho dovuto concedere 10-15 minuti di tempo di raffreddamento tra ogni esecuzione. Questo ovviamente non è così efficiente e molto più laborioso da farlo manualmente perché non sono stato in grado di eseguire scansioni sistematiche o correggere l'instabilità come avrei potuto lavorare in laboratorio.
"Speriamo di ristabilire un equipaggio ridotto nei laboratori con misure di distanziamento sociale in atto non appena sarà sicuro farlo e consentito, ma saremo in grado di far sì che molti membri del team continuino a lavorare da casa a rotazione base grazie ai progressi che abbiamo fatto con il lavoro a distanza."
