Funzione/Ruolo

Professoressa associata di Fisica all'Università di Pisa

Percorso professionale

Dopo aver conseguito la laurea in Fisica all’Università di Pisa nel 1992 e il PhD alla Scuola Normale Superiore (SNS) in1996, entrambi cum laude, alla SNS è stata postdoc e quindi ricercatrice (1998-2002, 2004-2007), lavorando tra il 2002 e il 2004 con la professora Anna Nobili. Dal 2007 è professora associata all’Università di Pisa (abilitata come ordinaria).  Insegna due corsi di fisica di base per Farmacia, uno specialistico per la magistrale e il dottorato di Fisica, e la Fisica di tutti i giorni per insegnare a insegnare la fisica. Contribuisce al Centro Interdisciplinare di Scienze per la Pace, al Centro Interdipartimentale per Aggiornamento, Formazione e Ricerca Educativa, e al gruppo Ricerca e Innovazione Responsabile di UNIPI.
Ha coordinato progetti di ricerca disciplinare e didattica, finanziati da CINECA, SNS, ASI, INFN, MIT-UNIPI, KITP, Erasmus+ e CISIA.
Ha svolto parte della sua attività di ricerca in Istituzioni scientifiche internazionali, tra cui: IRC Cambridge, TU-Eindhoven, Institut Poincaré (Paris), CNRS (Grenoble), University of Auckland, Strathclyde University (UK),  ICTP, ECT e CRS-BEC (Trento), e Los Alamos National Labs, Aspen Center for Physics, Kavli Institute for Theoretical Physics, Stanford, Harvard e MIT (US). Lunghi e solidi legami sono con il JILA (Boulder, US), dove ha fatto ricerca sulla fisica dei fluidi atomici quantistici per periodi di 1-2 mesi quasi ogni anno dal 1995 nei gruppi di Murray Holland o Debbie Jin, attorno agli esperimenti pioneri dei Nobel laureates Carl Wiemann ed Eric Cornell.

Risultati scientifici

Ha sviluppato la teoria bipolaronica per la superconduttività ad alta temperatura critica, di cui a una monografia, contribuendo al contempo allo studio di bosoni carichi fortemente correlati. A partire dall’osservazione nel 1995 al JILA e MIT della condensazione di Bose-Einstein in atomi ultrafreddi (cioè a miliardesimi di Kelvin dallo zero assoluto), si è dedicata allo studio di questi sistemi come piattaforma per ingegnerizzare tecnologie quantistiche basate sul controllo di temperatura, interazioni e dimensioni spaziali. Per questo, ha anche sviluppato metodi di simulazione e teorici, come la teoria del funzionale di densità dipendente dal tempo per superfluidi. Il lavoro più rilevante e citato è l’ideazione con Murray Holland della teoria della superfluidità fermionica risonante, successivamente osservata da Debbie Jin al JILA.
In un felice parentesi di ricerca nel gruppo di Anna Nobili, ha sviluppato un ambiente di simulazione per il test Galileo Galilei on the Ground del principio di equivalenza, con corpi macroscopici. Questa interdisciplinarietà continua a caratterizzare l’attività di ricerca, in due direzioni: tecnologie quantistiche per la fisica fondamentale con interferometria atomica (è coautrice di diversi proposals tra i quali Atomic Experiments for Dark Matter and Gravity Exploration in Space per la call Voyage2050 di ESA); lo sviluppo di una “quantum black box” per risolvereproblemi quantistici che, mediante ideazione di videogiochi,  modellizzazione del comportamento umano, e uso di machine learning, integra la potenza di creatività/intuizione della mente umana con quella di macchine (classiche o quantistiche). Per questo coordina con Sabrina Maniscalco (Turku University) il proposal interdisciplianre Integrating Human and Machine Minds for Quantum Technologies (IQHuMinds) tra fisica quantistica, neuroscienze, informatica, gamification, con partners europei e US di Università (Turku e Pisa, ICFO, JILA) e aziende di settore (VIS, MiTale, QuSide, IBM-Zurich, Unity).

Associa alla ricerca disciplinare quella didattica per la fisica di outreach. Ha ideato diversi format ed eventi per radio (tra cui Piacere, Scienza! con Sara Maggi), video, e spettacoli di arte e scienza. Ha collaborato suscienza&società con Rai-Radio3, Repubblica, Focus Junior, Scienzainrete, Ingenere, Corriere della Sera, DireDonne.

Attività editoriali e pubblicazioni

[2019] Lucchesi L and Chiofalo ML, Many-body Entanglement of Fermi Gases with Short-Range Interactions. Phys. Rev. Lett. 123: 60406.
 
[2018] Colella E, Citro R, Barsanti M, Rossini D, and Chiofalo ML, Quantum Phases of Spinful Fermi Gases in Optical Cavities. Phys. Rev. B 97: 134502.
 
[2014] Iadonisi G, Cantele G, Chiofalo ML, Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, SPRINGER VERLAG- Italia (2014) 685 pp.
 
[2008] Ivanov V, Alberti A, Schioppo M, Ferrari G, Artoni M, Chiofalo ML and Tino G, Coherent delocalization of atomic wavepackets in driven lattice potentials. Phys. Rev. Lett. 100: 43601.
 
[2007] Citro R, Orignac E, de Palo S, and Chiofalo ML, Evidence of Luttinger liquid behavior in one-dimensional dipolar quantum gases, Phys. Rev. A Rapid Comm. 75: 51602.
 
[2006] Chiofalo ML, Giorgini S, and Holland MJ, Released Momentum Distribution of a Fermi Gas in the BCS-BEC Crossover. Phys. Rev. Lett. 97: 070404.
 
[2003] Nobili AM, Bramanti D, Comandi GL, Toncelli R, Polacco E, and Chiofalo ML, GALILEO GALILEI-GG: design, requirements, error budget and significance of the ground prototype. Phys. Lett. A.318: 172.
 
[2001] Holland MJ, Kokkelmans SJJMF, Chiofalo ML and Walser R, Resonance superfluidity in a quantum degenerate Fermi gas. Phys. Rev. Lett. 87: 120406.
 
[2001] Chiofalo ML and Tosi MP, Time-dependent density-functional theory for superfluids. Europhys. Lett. 53:162.
 
[2001] Burger S, Cataliotti FS, Fort C, Minardi F, Inguscio M, Chiofalo ML and Tosi MP, Superfluid and Dissipative Dynamics of a Bose-Einstein Condensate in a Periodic Optical Potential. Phys. Rev. Lett. 86: 4447.
 
[1998] Iadonisi G, Schrieffer RJ and Chiofalo ML Eds., Models and Phenomenology for conventional and high-Tcsuperconductivity, Proceedings del CXXXVI Corso della Scuola Internazionale di Fisica "Enrico Fermi", IOS.

[1997] Holland M, Jin J, Chiofalo ML and Cooper J, Emergence of interaction effects in Bose--Einstein condensation. Phys. Rev. Lett. 78: 3801.

Riconoscimenti e premi

Ha ricevuto il premio per giovani della Società Italiana di Fisica (1997). Il lavoro sulla Teoria del funzionale di densità dipendente dal tempo per superfluidi è stato selezionato come Highlight INFM (1998). Ha ricevuto i Premi Cultura della solidarietà (Pistoia, 2014) e Donne che ce l’hanno fatta (Sportello Donna di Pavia e Fondazione Gaia, Milano, 2016, evento Pechino+20). Secondo Ladynomics, è tra le 150 femministe più influenti del 2019.
Ha organizzato numerosi eventi come parte del comitato scientifico, tra cui la CXXXVI International School of Physics Enrico Fermi (Varenna 1997, sulla superconduttività ad alta temperatura con i direttori R. J. Schrieffer(Nobel laureate) e G. Iadonisi. Ha ideato e diretto il Festival MusicalMente per il  Campus delle arti in Sangemini, e presiede la serie di Conferenze Quantum gases, Fundamental interactions, and Cosmology (2017-). È parte dei comitati scientifici di CISP Magazine, Collana Cultura e formazione (D. Pardini e M. Agujari eds.), e  Premio Cosmos per la divulgazione scientifica presieduto da Gianfranco Bertone. Ha svolto funzioni di valutatrice tra pari per VQR 2011-2014, ERC Starting Grant 2019, e per Istituzioni accademiche  (Stanford, Harvard, LKB Paris). È componente del board di Photonics.  Svolge attività di referee per Physical Review (Letters, A, B, E, X), Nature, NJP, EPJ, Europhysics Letters.