Leonardo Razzai è dottorando in Fisica presso l’Università di Bologna dal novembre 2024. Svolge le sue ricerche nell’ambito della fisica atomica sperimentale, con particolare attenzione alle tecniche di raffreddamento laser, alla manipolazione di atomi freddi e alle tecnologie quantistiche basate su fibre ottiche a cristallo fotonico. Gli interessi di ricerca sono rivolti in particolare all’interazione tra luce e gas atomici confinati in geometrie ridotte, con l’obiettivo di esplorare nuovi fenomeni collettivi emergenti. Attualmente incentra la sua ricerca sul caricamento e raffreddamento di atomi di rubidio all’interno di fibre a nucleo cavo per lo sviluppo di nuove piattaforme fotoniche quantistiche, nell’ambito del progetto europeo Cryst3.
Formazione
Consegue la Laurea triennale in Fisica e Astrofisica con lode presso l’Università di Firenze nel 2022, discutendo una tesi dal titolo Quantum key distribution with an up-conversion detector (relatore Prof. Alessandro Zavatta).
Prosegue gli studi presso l’Università di Bologna, dove nel 2024 ottiene la Laurea magistrale in Fisica, con lode, con una tesi dal titolo Setup of a MOT of cold $^{87}$Rb atoms near a hollow core photonic crystal fiber (relatore Prof. Francesco Minardi, correlatore Prof. Marco Prevedelli).
Dal novembre 2024 è dottorando in Fisica presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Bologna.
Esperienze di ricerca
Durante il dottorato ha realizzato e ottimizzato tecniche di raffreddamento sub-Doppler per trappole magneto-ottiche (MOT) di rubidio, progettando e costruendo il sistema ottico per l’iniezione in fibre a nucleo cavo. Ha inoltre sviluppato simulazioni numeriche per stimare il numero di atomi intrappolati nella fibra.
Nel 2024 ha svolto il tirocinio di tesi magistrale presso il DIFA, dove ha contribuito alla realizzazione e caratterizzazione di un sistema laser per MOT di rubidio, implementando la spettroscopia FM per il locking laser e stabilizzando frequenze di raffreddamento e pompaggio ottico mediante tecniche di beat note locking.
Nel 2022 ha svolto un tirocinio di tesi triennale presso l’INO-CNR di Firenze, dove ha realizzato un apparato di up-conversion per migliorare l’efficienza dei rivelatori a singolo fotone e ha caratterizzato un sistema di Quantum Key Distribution basato su codifica a time-bin.
Attività didattica
Nel periodo 2023–2024 ha svolto attività di tutorato presso l’Università di Bologna, fornendo supporto a studenti con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) nelle discipline di Meccanica Classica, Elettromagnetismo, Termodinamica, Calcolo, Algebra lineare e Statistica.
Scuole e conferenze
Ha partecipato a numerose scuole estive e conferenze internazionali nel campo della fisica atomica e della materia quantistica ultrafredda, tra cui:
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Young Atomic Opticians Conference 2025 (Università di Innsbruck), con presentazione di un poster dal titolo Cold Rb atoms into a hollow-core Kagome fiber.
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CAPS and CQA Winter School on Ultracold Quantum Many-body Systems (Benasque Science Center, 2025).
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Quantum Science and Technology Summer School (Università Aldo Moro, Bari, 2024).
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Collective Phenomena in Quantum Many-Body Physics Summer School (MPI for Complex Systems, Dresda, 2024).
Competenze
Le sue competenze comprendono:
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Tecniche sperimentali: ottica e fotonica, raffreddamento e intrappolamento laser di atomi freddi, elettronica RF e controlli PID, tecnologia UHV.
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Programmazione e analisi dati: Python (NumPy, SciPy, Matplotlib, Pandas), Matlab, Mathematica, Git/GitHub, HTML/CSS/JavaScript.
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Sistemi operativi: Linux e Windows.
Parla italiano (madrelingua) e inglese (C1).
