Chu, Steven

Fisico statunitense (n. Saint Louis 1948). Prof. la University of California di Berkeley e direttore del Lawrence Berkeley National Laboratory, nel 1997 ha ricevuto il premio Nobel per il contributo allo sviluppo di tecniche per raffreddare e intrappolare atomi mediante luce laser.

Vita e opere

Di genitori cinesi, trasferitisi negli Stati Uniti negli anni Quaranta, ha conseguito nel 1976 il PhD in fisica nella University of California di Berkeley. Dal 1978 ha lavorato presso i Bell Laboratories in qualità di ricercatore e, successivamente (1983), di capo del dipartimento di elettronica quantistica. Dal 1987 ha insegnato fisica e fisica applicata presso la Stanford University; nel 2004 è divenuto direttore del Lawrence Berkeley National Laboratory; inoltre è titolare della cattedra di fisica e biologia molecolare presso la University of California di Berkeley. Nel 1997 gli è stato conferito il premio Nobel per la fisica, insieme a C. Cohen-Tannoudji e a W. D. Phillips. Le ricerche sulle tecniche per raffreddare e intrappolare atomi mediante luce laser si basano sulla proposta teorica, avanzata da A. L. Schawlow e D. J. Wineland (1975), di far interagire fotoni con gli atomi da raffreddare. C. riuscì (1984), con l'impiego di laser opposti a coppie, a produrre nella zona di intersezione dei fasci una melassa ottica in grado di rallentare gli atomi e quindi di diminuirne la temperatura. Il procedimento sperimentale consisteva nel far avvenire l'interazione tra atomi e fotoni a una frequenza laser appena inferiore alla frequenza di transizione degli atomi, sfruttando l'effetto Doppler. In tali condizioni, la teoria prevedeva un limite naturale per il raffreddamento, detto Doppler limit. Nella regione di intersezione dei fasci vennero in effetti raffreddati e intrappolati atomi di sodio che raggiunsero una temperatura di 240 μK, mai ottenuta prima in laboratorio in condizioni quasi stazionarie e, peraltro, in ottimo accordo con la teoria. Phillips, a sua volta, sfruttando nell'interazione atomi-fotoni anche effetti magnetoottici, ha raggiunto (1987) una temperatura ancora più bassa (circa 40 μK) e Cohen-Tannoudji ha fornito l'interpretazione teorica della violazione del limite Doppler (1988). C. ha contribuito in seguito, insieme a Cohen-Tannoudji e collaboratori, al perfezionamento di una tecnica ancora più sofisticata di raffreddamento (polarization gradient cooling) che ha consentito di raggiungere in laboratorio temperature di 180 nK (1995). Ha esteso inoltre i suoi interessi alla fisica dei polimeri e alla biologia molecolare. Nel 2008 è stato chiamato dal neopresidente degli USA, Barak Obama, a far parte della squadra di governo, ricoprendo il ruolo di segretario per l'energia.