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Control de formaciones de átomos ultrafríos: una nueva plataforma para las tecnologías cuánticas

XIX Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia (Convocatoria 2018)

Grafeno, átomos, clusters y nanopartículas metálicas. Fundamentos y aplicaciones

Investigador Principal: Leticia Tarruell Pellegrin

Centro de investigación o Institución: Instituto de Ciencias Fotónicas, ICFO. Barcelona

Sinopsis

Las interfaces cuánticas luz-materia son una plataforma ideal para las tecnologías cuánticas, con aplicaciones como memorias para las comunicaciones cuánticas, puertas fotón-fotón para la información cuántica, relojes atómicos para la metrología y sistemas cuánticos disipativos para la simulación cuántica. El objetivo de este proyecto es mejorar estas interfaces utilizando efectos cooperativos en la interacción luz-materia, que aparecen cuando los emisores están a distancias inferiores a la longitud de onda de la luz, utilizando formaciones ordenadas de átomos ultrafríos.

Los principales resultados del proyecto en 2022 han sido: el desarrollo de un método para duplicar el número de átomos atrapados en trampas magneto-ópticas de estroncio. La obtención de un condensado de Bose-Einstein de estroncio-84. El desarrollo de las últimas etapas del nuevo montaje experimental construido íntegramente durante el proyecto (red óptica y objetivo de microscopio). Esperamos realizar las primeras formaciones ordenadas de átomos durante el primer trimestre de 2023 y la investigación de estados atómicos vestidos con campos electromagnéticos radiofrecuencia [Phys. Rev. Lett. 128, 013201, (2022)] y ópticos [Nature 608, 293–297 (2022), Phys. Rev. Research 4, 043088 (2022)] en otro montaje experimental. Eso nos ha permitido adquirir la experiencia necesaria para generar redes ópticas con un paso de red inferior al límite de difracción, que abre nuevas posibilidades para la óptica cuántica con formaciones ordenadas de átomos.

Producción Científica
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