Marin Đujić stekao praktično iskustvo u eksperimentima s Bose-Einsteinovim kondenzatom na ETH Zürich
Marin Đujić, doktorand u Grupi za kvantne tehnologije, nedavno je proveo tri mjeseca na istraživačkom boravku na ETH Zürich u Švicarskoj. Pod mentorstvom prof. dr. Tobiasa Donnera sudjelovao je u istraživanjima u sklopu programa Hrvatske zaklade za znanost Odlazna mobilnost asistenata (MOBDOK).
Tijekom boravka, Marin je bio uključen u aktualne eksperimente grupe koji se bave samoorganizacijom Bose-Einsteinovog kondenzata (BEC) u interakciji s optičkim rezonatorom s jednim pobuđenim modom. U eksperimentu se BEC prenosi u središte rezonatora te postavlja u optičku rešetku stvorenu transverzalnom laserskom zrakom frekventno ugođenom blizu rezonancije rezonatora, ali daleko od atomske rezonancije. To uzrokuje da atomi kolektivno raspršuju svjetlost u rezonator (eng. superradiance), stvarajući sekundarnu optičku rešetku. Sustav se tada može samoorganizirati u jedan od dva različita režima, ovisno o dubini transverzalne pumpe i frekventnom odmaku od moda rezonatora (Slika 1).
„Glavni cilj mog boravka bio je stjecanje praktičnog iskustva s eksperimentima s BEC-om, što je ključno za planiranje i izgradnju sličnog eksperimenta u Hrvatskoj“, rekao je Marin.
„Rad u grupi prof. Donnera omogućio mi je da naučim sve faze stvaranja BEC-a — od stvaranja magneto-optičke zamke (MOT) i početne pripreme pomoću optičke melase, preko magnetskog zarobljavanja i RF evaporacije, do zarobljavanja oblaka atoma u optičku dipolnu zamku, njegovog prijenosa u glavnu komoru i završne evaporacije u ukriženoj dipolnoj zamci kako bi se dobio kondenzat.“
Marin je također koristio tehnike poput mjerenja disperzijskog pomaka i Raman-Nathove difrakcije za poravnanje i pozicioniranje BEC-a unutar optičkog rezonatora. Znanje stečeno ovim tehnikama iskoristio je i u razvoju softverskog okvira za mjerenja pomoću SPCM detektora (Single-Photon Counting Module). Ovo će iskustvo biti važno za njegovo vlastito istraživanje te za planiranu nadogradnju postojećeg eksperimenta na korištenje BEC-a — prvi takav eksperiment u Hrvatskoj.
Grupa za kvantne tehnologije već surađuje s grupom ETH Zürich kroz projekt Quantera2023 pod nazivom „Transport, metastabilnost i neuromorfne primjene u kvantnim mrežama (QNet)”, koji koordinira Institut za fiziku u Zagrebu.
„Nadamo se da ćemo priliku koju nam pruža ovaj projekt iskoristiti za nastavak razmjene ideja i nakon njegova završetka“, dodaje Marin. „Također planiram nastaviti pratiti i doprinositi istraživanju na kojem sam imao priliku raditi tijekom svog boravka.“
