Tesi magistrale: fisica a molti corpi di atomi di Rydberg fortemente interagenti
Indice dei contenuti
Panoramica
Many-Body Physics of Strongly Interacting Rydberg Atoms Università degli Studi di Pisa, Dipartimento di Fisica, 2015. Relatore: Prof. Oliver Morsch.
Questa tesi esplora la dinamica di non equilibrio di insiemi di atomi di Rydberg fortemente interagenti, in cui le interazioni di van der Waals a lungo raggio danno luogo a fenomeni collettivi come il blocco di Rydberg e l’eccitazione facilitata.
Argomenti chiave
- Blocco di Rydberg: quando un atomo viene eccitato a uno stato di Rydberg, la forte interazione di van der Waals in C_6/r^6 sposta gli atomi vicini fuori risonanza, impedendone l’eccitazione entro un raggio di blocco.
- Dinamica di facilitazione: in presenza di un detuning finito, l’eccitazione è soppressa per gli atomi isolati, ma favorita a una distanza ben precisa in cui lo shift di van der Waals compensa il detuning, generando valanghe di eccitazione spazialmente correlate.
- Equazioni di rate e KMC: la dinamica di eccitazione è descritta da equazioni di rate con profili lorentziani, risolte con metodi Monte Carlo cinetici (algoritmo di Gillespie).
La simulazione
La simulazione di atomi di Rydberg presentata nella pagina Progetti si ispira direttamente a questa tesi e alla libreria C++ johannes che ho sviluppato per l’occasione.