MINISTERO DELL'UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA
Progetti di Rilevante Interesse Nazionale - ANNO 2015

A 100 anni dalla pubblicazione della Teoria della Relatività Generale di Einstein, le relazioni tra interazione gravitazionale e meccanica quantistica sono una questione ancora irrisolta e di estremo interesse. Recenti esperimenti, in cui per la prima volta effetti gravitazionali sono stati misurati con alta precisione tramite sensori quantistici basati su atomi ultrafreddi, aprono nuove affascinanti prospettive per la ricerca sperimentale e teorica. Obiettivo del progetto è lo sviluppo di un interferometro atomico (IA) avanzato come sensore quantistico per esperimenti di fisica gravitazionale. In particolare si intende studiare schemi innovativi basati su "entanglement" quantistico e aumentare di ordini di grandezza la sensibilità di rivelazione mediante l'uso di sorgenti atomiche "squeezed". L'attività sperimentale e teorica per lo sviluppo della sorgente atomica squeezed e la sua integrazione in un IA sarà svolta in sinergia con lo studio teorico sulle prospettive di nuovi esperimenti sia di tipo fondamentale che applicativo, resi possibili dalle eccezionali caratteristiche di sensibilità ed accuratezza che ci si aspetta di raggiungere. Oltre all'interesse nella fisica fondamentale per la possibilità di effettuare nuovi esperimenti sulla gravità con sistemi quantistici, il progetto ha importanti ricadute applicative legate alla rivelazione con elevata sensibilità e con misure in continua di variazioni del campo gravitazionale prodotte, per esempio, da movimenti di masse all'interno dei vulcani. Il progetto è quindi caratterizzato da forte interdisciplinarità, collegando settori quali la meccanica quantistica, la fisica della gravitazione e della relatività generale, la geofisica. Tali possibilità verranno studiate con un approccio interdisciplinare reso possibile dalla composizione del team proponente. E' da notare l'importanza della collaborazione tra esperti di relatività generale e geofisici: gli stessi effetti che in un ambito sono considerati un rumore, nell'altro possono costituire un segnale; un esempio è il "rumore" Newtoniano. La forte integrazione tra i due campi ha precedenti illustri: Einstein stesso si interessò alla geofisica e diede importanti contributi [W. Schroder, H.-J. Treder, "Einstein and Geophysics: Valuable Contributions Warrant a Second Look", EOS, 78, 43 (1997)]. Con riferimento alle guidelines di Horizon 2020, il progetto afferisce principalmente all’ambito “Excellent Science” (I-2.3 “FET Flagships: tackling grand interdisciplinary science and technology challenges”), ma interessa anche l’ambito “Societal Challenges” (III-6.3. “Secure Societies” per lo sviluppo di tecnologie di monitoraggio a supporto delle procedure di mitigazione dei rischi connessi a calamità naturali, quali eruzioni vulcaniche e terremoti), coinvolgendo quindi settori ERC PE (Physical Science and Engineering, in particolare 9 e 10) ed SH (Social Sciences and Humanities, in particolare 3).
Ente: Università degli Studi di FIRENZE
Responsabile: TINO Guglielmo Maria Lucio
Finanziamento: 66,289.00 €
Ente: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Responsabile: SORRENTINO Fiodor
Finanziamento: 66,290.00 €
Ente: Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
Responsabile: VICERE' Andrea
Finanziamento: 44,807.00 €
Ente: Università degli Studi di Napoli Federico II
Responsabile: CAPOZZIELLO Salvatore
Finanziamento: 44,807.00 €
Ente: Istituto Nazionale Geofisica e Vulcanologia
Responsabile: SACCOROTTI Gilberto
Finanziamento: 44,807.00 €