Summer Fellows 2016 Descripción del proyecto

Summer Fellows 2016
Descripción del proyecto
Generación de potenciales arbitrarios para un condensado de
Bose-Einstein con un dispositivo digital de microespejos (DMD)
Grupo de Gases cuánticos ultrafríos (www.qge.icfo.es)
Supervisor: Leticia Tarruell
Contexto y objetivos
En nuestro grupo de investigación enfriamos gases atómicos ultra-diluidos a temperaturas de unas pocas decenas de nano-Kelvins, muy próximas al cero absoluto.
En esas condiciones los efectos cuánticos juegan un papel esencial: los átomos se comportan como ondas de materia que interfieren e interactuan, de las cuales
emergen fenómenos colectivos fascinantes como la superfluidez, la superconductividad o el magnetismo cuántico. En cierto sentido estas fases son universales, ya
que aparecen en una gran variedad de sistemas físicos: helio líquido, ciertos materiales, o incluso estrellas de neutrones.
Los gases de átomos ultrafríos constituyen un sistema ideal para realizar experimentalmente los modelos que describen estos fenómenos. Nos permiten estudiar
sistemas cuánticos de muchos cuerpos de forma precisa y muy bien controlada, y constituyen verdaderos simuladores cuánticos (ordenadores cuánticos capaces de
resolver problemas específicos) para la física de la materia condensada. Permiten también realizar situaciones completamente nuevas que no existen de forma
natural, pero que tienen propiedades muy interesantes.
En Junio pasado nuestro grupo observó el primer condensado de Bose-Einstein de España, y es ahora capaz de producir
mezclas de condensados de dos especies distintas. Actualmente confinamos los átomos en un potencial armónico
producido por la intersección de dos haces láser ortogonales. Dentro del programa Summer Fellows de ICFO, proponemos
este año un proyecto cuyo objetivo es diseñar y construir un montaje para confinar los átomos en potenciales arbitrarios.
Para ellos combinaremos un objetivo de microscopio de gran apertura numérica, y un dispositivo digital de microespejos
(DMD) idéntico al
utilizado en muchos de
los videoproyectores
comerciales.
DMD
Sistema láser
Condensación de Bose-Einstein de 41K
Cámara de vacío
Descripción del proyecto
Nuestro Summer Fellow jugará un papel esencial en el diseño y construcción de un montaje de prueba para la generación de potenciales arbitrarios para gases de
átomos ultrafríos. Sus tareas serán las siguientes:
- Programación, prueba y calibración de un DMD (una matriz de microespejos cuyo ángulo de rotación se puede controlar individualmente).
- Proyección de imágenes generadas por el DMD sobre una cámara CCD utilizando un objetivo de microscopio de alta apertura numérica.
- Generación de hologramas binarios para la producción de potenciales arbitrarios sobre una cámara CCD por óptica de Fourier.
Buscamos un/una estudiante a partir de 3er curso, con buenas aptitudes de programación, y mucha motivación para aplicarlas a un proyecto puntero
que combina aspectos de física fundamental e ingeniería. Conocimientos previos de óptica (en especial de óptica de Fourier) serían ideales
pero no estrictamente necesarios. Ofrecemos la oportunidad de desarrollar un proyecto autónomo en un montaje experimental dedicado, y de
integrarse durante tres meses en el trabajo diario de un grupo de investigación joven y dinámico de seis personas (estudiantes de Máster, doctorado,
postdocs y jefe de grupo). Si estas interasado/a, no dudes en contactar a leticia.tarruell@icfo.es para más información, y enviar tu
candidatura a http://jobs.icfo.eu mencionando el grupo de investigación (gases de átomos ultrafríos) antes del 31 de Marzo.
Microscopio