La ricerca a temperature prossime allo zero assoluto (0 gradi Kelvin) è sempre stata un concentrato di idee originali nell’ambito della fisica. Gli scienziati finanziati dall’UE hanno recentemente aperto il regime di temperature milli e microkelvin per la nanoscienza e le nanotecnologie.
Gli esperimenti di nanoscienza mirano a raggiungere il regime di temperatura in cui possono essere sondati fenomeni quantistici, altrimenti impediti dall’agitazione termica. Lo studio degli atomi ultrafreddi e del loro comportamento quantico promette una nuova generazione di dispositivi, semplicemente quando i convenzionali microcircuiti vanno incontro ai limiti più bassi della miniaturizzazione.
Questi laboratori sono in grado di raggiungere temperature inferiori alla gamma microkelvin mediante diversi tipi di impianti di refrigerazione. Inoltre, sono state offerte al pubblico attrezzature che coprono una vasta gamma di tecniche sperimentali di misura. Durante la vita di progetto MICROKELVIN, è stato permesso l’accesso transnazionale alle strutture partner per 72 utenti da 14 Stati membri UE o paesi associati.
Le attività di ricerca congiunte sono state intraprese per sviluppare nuovi strumenti sperimentali. Un’attività di ricerca congiunta ha portato a nuovi concetti per la refrigerazione efficiente in ambienti con basso livello di infrastruttura. Un’altra attività congiunta ha sfruttato tecniche di nanofabbricazione per lo sviluppo di un sistema on-chip di refrigerazione e misurazione della temperatura. Una terza attività di ricerca congiunta si è focalizzata sull’applicazione delle misurazioni microkelvin per dare una risposta alle domande fondamentali della fisica.
Un’indagine svolta durante il progetto MICROKELVIN ha prodotto numerosi primati, tra cui diverse innovazioni che portano ai condensati di Bose-Einstein e allo sviluppo di nuovi rilevatori per la materia oscura. Di particolare importanza è lo sviluppo, da parte del team, di amplificatori con dispositivi superconduttori a interferenza quantistica per esperimenti presso il limite quantico della sensibilità.
Attraverso attività di networking, il progetto MICROKELVIN ha promosso una cultura di cooperazione tra i laboratori di ricerca e le comunità scientifiche. Tra le attività più importanti figurano tre workshop e la fondazione della European Cryogenic Society all’interno della Divisione materia condensata della Società europea di fisica.
Diverse attività, tra cui networking, accesso transnazionale e attività di ricerca congiunta, hanno dimostrato di essere pratiche ed efficienti. Il progetto MICROKELVIN ha assicurato che gli scienziati avranno gli strumenti e i servizi necessari per rispondere alle domande fondamentali della fisica ultrafredda.
