Nel mondo della fisica quantistica è stato in questo momento sconfitto un altro record. Il famoso paradosso del gatto di Schrödinger è, infatti, stato mantenuto per ben 23 minuti. A riferirlo sulle pagine del sito pre-print ArXiv è uno studio condotto dai ricercatori dell’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina, secondo cui riuscire a mantenere stabili gli stati quantistici per un tempo così lungo potrebbe aiutare a realizzare dispositivi quantistici più resistenti e a scoprire nuovi strani effetti nella fisica quantistica.
Il gatto di Schrödinger
Ricordiamo brevemente che il paradosso del gatto di Schrödinger indica un fenomeno teorizzato dal fisico Erwin Schrödinger in cui un gatto viene messo in una scatola in circostanze così particolari che secondo le leggi del fisica quantistica diventa impossibile dire se sia vivo o finito. I cosiddetti stati del gatto (vita o morte) sono, quindi, delle sovrapposizioni quantistiche, tipicamente fragili e fugaci, in cui un oggetto può trovarsi in diversi stati ed è impossibile dire quale occupa effettivamente. In altre parole li occupa tutti simultaneamente. Per anni i ricercatori sono stati in grado di creare il gatto di Schrödinger con particelle di luce e persino minuscoli cristalli in laboratorio, ma questi esperimenti erano sempre molto instabili ed estremamente fugaci.
Il paradosso di 23 minuti
Nel nuovo studio, i ricercatori, guidati dal fisico Zheng-Tian Lu, si sono serviti di atomi intrappolati dalla luce per sostenere il fenomeno per un tempo eccezionalmente lungo. Hanno utilizzato circa 10.000 atomi di itterbio, che hanno raffreddato fino a pochi millesimi di grado sopra lo zero assoluto e intrappolato con le forze elettromagnetiche della luce laser. In queste condizioni, gli stati quantistici degli atomi potevano essere controllati in modo molto preciso e i ricercatori hanno sfruttato proprio questo per mettere ciascun atomo in una sovrapposizione di due stati che avevano due spin molto diversi. Generalmente, i disturbi provenienti dall’ambiente degli atomi li avrebbero fatti collassare in un singolo stato nel giro di pochi secondi o millisecondi, ma i ricercatori sono riusciti a sintonizzare i laser proprio per mantenerli per una durata senza precedenti di 1400 secondi, ossia 23 minuti.
Le applicazioni
dato che dura così a lungo, un tale fenomeno non solo potrebbe essere utilizzato per rilevare e studiare le forze magnetiche o per sondare effetti nuovi ed esotici nella fisica, ma potrebbe diventare in futuro una memoria molto stabile in grado di immagazzinare ed elaborare le informazioni quantistiche. “È un grande risultato perché hanno creato questo bellissimo paradosso in un sistema atomico che è stabile”, ha spiegato al New Scientist Barry Sanders dell’Università di Calgary in Canada. “Potrebbe essere utilizzato per sondare effetti nuovi ed esotici nella fisica fondamentale”.
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di Marta Musso www.wired.it 2024-10-29 10:05:00 ,
