Ian Spielman (da jqi.umd.edu)

Il “magnetismo sintetico” è una condizione esotica in cui atomi neutri si comportano come particelle cariche in un campo magnetico, anche in assenza di un tale campo.

Questa condizione senza precedenti è stata ottenuta per la prima volta da un team di ricerca guidato da Ian Spielman, del Joint Quantum Institute dell’Università del Maryland, in un lavoro pubblicato su Nature.

Il team di ricerca ha prodotto un condensato di Bose-Einstein raffreddando una popolazione di atomi di rubidio 87 ad una temperatura di 100 nanoKelvin.

Applicando al condensato di Bose-Einstein un piccolo campo magnetico con un gradiente spaziale e due fasci laser nel vicino infrarosso ad un angolo di 90 gradi, regolati per avere una piccolissima differenza di frequenza, i ricercatori hanno osservato un’alterazione delle proprietà degli atomi, in particolare del loro momento angolare lungo un asse, in modo dipendente dalla posizione nella trappola magneto-ottica e dall’interazione con i fasci.

Variando i fasci e il gradiente, i ricercatori hanno osservato un comportamento equivalente a quello di una particella carica in un campo magnetico, come previsto in un precedente lavoro teorico di Spielman.

Questo risultato avrà un notevole impatto sulla fisica quantistica, in particolare nei filoni di ricerca che si occupano del comportamento degli elettroni confinati in varie geometrie, come nei materiali reali e nell’approfondimento degli aspetti dell’effetto Hall quantistico.

Per approfondire:

• L’articolo su Nature Physics
• Articolo del Joint Quantum Institute