72566 - ELEMENTI DI OTTICA QUANTISTICA

Anno Accademico 2020/2021

  • Docente: Marco Prevedelli
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: FIS/03
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea in Fisica (cod. 9244)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce gli elementi base dell'ottica quantistica e dell'interazione radiazione-materia, necessari per comprendere i recenti sviluppi sperimentali nel campo della manipolazione di atomi mediante radiazione elettromagnetica, in particolare raffreddamento e confinamento di atomi e le possibili ricadute in campo applicativo.

Contenuti

Interazione radiazione-materia: A e B di Einstein

Atomo a due livelli e campo classico: eq. di Bloch ottiche, vettore di Bloch, approssimazione di onda rotante, oscillazioni di Rabi, metodo di Ramsey.

Atomo a due livelli e campo quantizzato (mod. di Jaynes-Cummings):stati di Fock e stati coerenti, decadimento spontaneo, micromaser

Atomo vestito: livelli energetici, spettro di fluorescenza

Laser cooling: Doppler cooling, temperatura limite Doppler, cenni al sub-Doppler cooling

Trappole per ioni: trappole RF (Paul), trappole elettro-magneto statiche (Penning)

Trappole per atomi: trappole magneto-ottiche, trappole magnetiche (Quadrupolo,Joffe,Time Orbiting Potential), trappole ottiche, reticoli ottici

Alcuni laser speciali: laser continui ultrastabili, pettini ottici, misura della frequenza di un laser

Cenni a: raffreddamento evaporativo, produzione di gas degeneri, orologi ottici, interferometria atomica quantum computers.


Testi/Bibliografia

- Materiale fornito dal docente. Vedi su iol.
- Note di D. A. Steck, reperibili a questo link.


Metodi didattici

Lezioni alla lavagna, talora integrate dalla proiezione di trasparenze per la trattazione di alcuni argomenti e lettura e discussione di articoli scientifici.


Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Le conoscenze acquisite nel corso, con particolare riferimento alle basi dell'interazione radiazione-atomi verranno verificate con un esame orale e/o con l'assegnazione allo studente di un argomento su cui preparare un breve seminario.


Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, trasparenze.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Prevedelli