Fisica eccellente all’UniCam: pubblicazioni su Nature Physics

di Redazione | in: Primo Piano

SUCCESSO DELLA RICERCA UNIVERSITARIA ITALIANA: 3 RICERCATORI UNICAM SU NATURE PHYSICS

Confrontati con successo i dati ottenuti dai ricercatori Unicam con quelli a disposizione ottenuti da un gruppo sperimentale del Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Camerino, 09 settembre 2009 – Tra le 272 pubblicazioni uscite su Nature Physics nel 2008, rivista scientifica internazionale tra le più prestigiose, solo 10 (meno del 4%) hanno tra gli autori ricercatori italiani, solo 2 (lo 0,7%) sono interamente condotte in Italia e nessuna è stata svolta in una sola istituzione di ricerca. E’ di questi giorni la notizia che l’ultimo lavoro di tre ricercatori del Dipartimento di Fisica di Unicam è stato pubblicato on line lo scorso 16 agosto proprio su Nature Physics.

Autori dell’articolo sono infatti tre ricercatori italiani, che lavorano in un’Università italiana, quella di Camerino, presso i cui laboratori hanno condotto tutto il lavoro, senza l’ausilio di collaborazioni di altri gruppi di ricerca provenienti da altri Atenei.

Si tratta di Pierbiagio Pieri (nato nel 1970), laurea alla Scuola Normale di Pisa, dottorato a Bologna, post-doc e poi ricercatore di ruolo all’Università di Camerino; Andrea Perali (1972), laurea e dottorato a Roma, post-doc alla Rutgers University (USA), ricercatore, prima a tempo determinato poi di ruolo, all’Università di Camerino; Giancarlo Strinati (1951), laurea a Roma, master e dottorato a Chicago, associato a Roma e alla Scuola Normale, ordinario all’Università di Camerino dal 1994.

Tre ricercatori italiani ‘normali’, con esperienze di studio e di lavoro all’estero, che hanno deciso di lavorare nell’università italiana; se la tendenza italiana in tema di ricerca universitaria è quella di pensare alla fuga delle migliori menti all’estero, all’Università di Camerino, accade il contrario: i ricercatori producono eccellenti risultati e confermano la qualità della ricerca dell’Ateneo.

Le pubblicazioni sulla rivista Nature sono, infatti, eventi piuttosto rari, perché prevedono rigorose valutazioni, mediante peer review, da parte di esperti appositamente selezionati; vedere pubblicata la ricerca assegna quindi ancora più valore e qualità ad un lavoro svolto esclusivamente dai tre ricercatori a Camerino.

Lo studio si inserisce nel contesto del lavoro sulla superconduttività e sulla superfluidità portato avanti con successo da anni dal gruppo di ricerca guidato dal prof. Strinati. Raffreddati a temperature molto basse, i materiali superconduttori acquisiscono la proprietà di condurre corrente elettrica senza resistenza; i superfluidi sono invece quei liquidi quantistici che al di sotto di una certa temperatura critica sono in grado di scorrere senza alcun attrito.

“Il nostro studio – affermano Pieri, Perali e Strinati – presenta un’interpretazione teorica di esperimenti di spettroscopia a radiofrequenza di gas fermionici ultrafreddi, che viene utilizzata come strumento di analisi delle proprietà precursori del fenomeno della superfluidità nello stato normale al di sopra della temperatura critica.

Abbiamo calcolato numericamente gli spettri basandoci su una teoria da noi elaborata, che si connette con la teoria delle fluttuazioni dei superconduttori, stabilendo in tal modo un ponte concettuale tra due sistemi fisici molto diversi tra loro. Gli spettri sono stati poi confrontati con successo con i dati attualmente a disposizione ottenuti da un gruppo sperimentale del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston negli U.S.A. Siamo riusciti a dimostrare in particolare come il ruolo delle fluttuazioni quantistiche negli atomi ultrafreddi sia considerevolmente aumentato rispetto ai superconduttori”.

“Questo lavoro di ricerca – proseguono gli autori – contribuisce all’avanzamento dello stato dell’arte della fisica quantistica dei sistemi a molti corpi, quali gli atomi fermionici ultrafreddi intrappolati. Tali sistemi serviranno in futuro per applicazioni tecnologiche riguardanti il computer quantistico, le misurazioni ultra precise di varie grandezze fisiche, ed i simulatori quantistici di sistemi reali di difficile realizzazione e comprensione fisica. Oltre ovviamente ad applicazioni al momento non ancora immaginabili, come avviene sovente nel progresso scientifico e tecnologico”.

Enorme la soddisfazione espressa anche dal Rettore Unicam prof. Fulvio Esposito: “Si tratta di un risultato straordinario per un sistema universitario (quello italiano) spesso giustamente accusato di essere poco attrattivo per il ‘mercato’ internazionale dei giovani ricercatori. Questo successo rappresenta una conferma per la politica dell’Ateneo di investire sull’alta formazione di giovani motivati, per far sì che i migliori “cervelli” restino nei nostri Atenei e contribuiscano, attraverso la ricerca universitaria, allo sviluppo del nostro territorio”.

Letter abstract

Nature Physics
Published online: 16 August 2009 | doi:10.1038/nphys1345

Enhanced paraconductivity-like fluctuations in the radiofrequency spectra of ultracold Fermi atoms

Pierbiagio Pieri¹, Andrea Perali¹ & Giancarlo Calvanese Strinati¹

In gases of ultracold Fermi atoms, the crossover from Bardeen-Cooper-Schrieffer superconductivity to Bose-Einstein condensation^1,^2,³ can be realized by continuously varying the attraction between fermions of different species⁴. In this context, radiofrequency spectroscopy^5,^6,⁷ provides a microscopic probe to infer the nature of fermionic pairing. In the regime of strong interaction, the pairing affects a wide temperature range, which includes the critical temperature T_c, in analogy to the pseudogap physics for high-temperature superconductors. Here, we establish a direct connection between the theory of radiofrequency spectra for ultracold fermions above T_c and the theory of paraconductivity fluctuations in superconductors. Our calculations compare favourably to available experimental radiofrequency spectra, and demonstrate that the role of fluctuations for ultracold fermions is considerably enhanced with respect to superconductors. In addition, we illustrate how to extract from the spectra an energy scale associated with pairing and relate it to a universal quantity recently introduced for Fermi gases⁸.