HUMOR
Heisenberg
Uncertainty
Measured with
Opto-mechanical
Resonator
Completata prima fase
• Analisi dati completata e validata
• Modello esteso per comprendere la dissipazione
• Risultati pubblicati
Sviluppi previsti
- A macroscopic mechanical oscillator really behaves as quantum oscillator
(recent experimental verification in cooled micro-oscillators)
- Quantum gravity effects could be linked to ‘really quantum’ properties, i.e.,
to quantum coherence (recent proposals)
Test su oscillatori raffreddati fino allo stato fondamentale
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Fabbricazione di membrane col DRIE
Integrazione delle membrane in sistemi di
isolamento fabbricati da SOI
Membrane con cristallo fotonico, altamente
riflettenti
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Fabbricazione di membrane col DRIE
Integrazione delle membrane in sistemi di
isolamento fabbricati da SOI
Membrane con cristallo fotonico, altamente
riflettenti
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Fabbricazione di membrane col DRIE
Integrazione delle membrane in sistemi di
isolamento fabbricati da SOI
Membrane con cristallo fotonico, altamente
riflettenti
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Fabbricazione di membrane col DRIE
Integrazione delle membrane in sistemi di
isolamento fabbricati da SOI
Membrane con cristallo fotonico, altamente
riflettenti
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Criostato a basso rumore meccanico
Cavità ottica con movimentazioni criogeniche
Realizzazione test di schema di misura
(membrana in cavità + misura nel transiente
dopo il raffreddamento ottico)
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Criostato a basso rumore meccanico
Cavità ottica con movimentazioni criogeniche
Realizzazione test di schema di misura
(membrana in cavità + misura nel transiente
dopo il raffreddamento ottico)
Raffreddamento
Test meccanici
Eccitazione sulla canna e misura
con interferometro Michelson
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Criostato a basso rumore meccanico
Cavità ottica con movimentazioni criogeniche
Realizzazione test di schema di misura
(membrana in cavità + misura nel transiente
dopo il raffreddamento ottico)
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
• Progettazione e fabbricazione di oscillatori
• Messa a punto di un apparato sperimentale evoluto
Criostato a basso rumore meccanico
Cavità ottica con movimentazioni criogeniche
Realizzazione test di schema di misura
(membrana in cavità + misura nel transiente
dopo il raffreddamento ottico)
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
… toward a quantum mechanical oscillator
(quantum fluctuations prevail over thermal fluctuations)
nanoparticle trapped in optical potential
SiN nano-membranes
Nano-particelle in potenziale ottico
Sfera di dielettrico trasparente (SiO2)
Diametro ca 100nm < F E2 potenziale
ottico di dipolo (intrappolamento nel fuoco)
Moto oscillatorio nel potenziale
Raffreddamento parametrico, oppure ottico con la
particella in cavità Fabry-Perot e laser disaccordato nel
rosso
Nano-particelle in potenziale ottico
Non si studia un modo elastico, ma il moto del c.m. di
una ‘particella’
Niente dissipazione meccanica
Piccola massa (10-18 kg)
Guadagno opto-meccanico basso
Potenziale molto non-lineare, ma molto ben
modellizzabile
UCL Londra
Vienna
IFCO Barcellona
Southampton
Others on gravity + macro quantum oscillator
PREPARAZIONE
Produzione da particelle in soluzione, con iniettore a
ultrasuoni, a pressione atmosferica. Intrappolamento nel
fuoco di un fascio.
Pompaggio fino a qualche mbar. Eventuale accensione di
stabilizzazione parametrica.
Pompaggio fino a 10-4 mbar. Trasferimento in camera da
alto vuoto.
Posizionamento in cavità Fabry-Perot. Raffreddamento
ottico. Pompaggio fino a <10-7 mbar.
MISURA
Misura secondo lo schema HUMOR: eccitazione e misura
della frequenza di oscillazione vs ampiezza. Ricerca di
eventuale deviazione dal comportamento previsto nel
potenziale ottico.
Ricerca di altri effetti di gravità quantistica nelle
caratteristiche (indicatori stazionari e dinamici) della
funzione d’onda.
