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Scienziati allargano le scale quantistiche

Un team di scienziati tedeschi e spagnoli si propone di usare la meccanica quantistica (lo studio di piccoli oggetti inanimati come singoli atomi) per identificare proprietà quantistiche in oggetti più grandi e più complessi composti da decine di milioni di atomi, tra cui i vi...

Un team di scienziati tedeschi e spagnoli si propone di usare la meccanica quantistica (lo studio di piccoli oggetti inanimati come singoli atomi) per identificare proprietà quantistiche in oggetti più grandi e più complessi composti da decine di milioni di atomi, tra cui i virus dell'influenza. I dettagli di questo loro approccio pioneristico sono stati pubblicati sul New Journal of Physics. Questo studio è sostenuto dal progetto SCALA ("Scalable quantum computing with light and atoms"), che ha ricevuto 9,36 milioni di euro nell'ambito dell'area tematica "Tecnologie della società dell'informazione" (TIC) del Sesto programma quadro (6? PQ) dell'UE. "La caratteristica più sorprendente della meccanica quantistica è l'esistenza di stati di sovrapposizione, nei quali un oggetto sembra essere in situazioni diverse nello stesso momento", scrivono gli autori. L'esistenza di questi stati, aggiungono, è stata testata in passato con piccoli oggetti come atomi, ioni, elettroni e fotoni. Recenti progressi nel campo hanno però mostrato che è possibile creare sovrapposizioni di insiemi di fotoni e atomi. Questi progressi hanno ispirato gli scienziati dell'Istituto Max Planck di ottica quantistica in Germania e dell'Istituto di scienze fotoniche in Spagna per comporre un esperimento che testasse i fenomeni meccanici quantistici su più ampia scala. Questi fenomeni comprendono stati di sovrapposizione e correlazione, nella quale la materia è fisicamente connessa a forme sub-atomiche separate spazialmente. Il team ha basato il proprio lavoro sui principi del paradosso del gatto di Schrödinger, un esperimento mentale di meccanica quantistica. Ideato nel 1935 dal fisico austriaco Erwin Shrödinger, questo esperimento illustra la teoria quantistica della sovrapposizione attraverso un gatto che potrebbe essere sia vivo che morto in conseguenza di un evento precedente. I ricercatori intendono usare la precisione del laser sia per catturare oggetti più grandi in uno spazio molto piccolo detto cavità ottica, sia per rallentare l'oggetto fino a uno stato terra. Intendono in seguito aggiungere un fotone al laser per provocare una sovrapposizione. Credono che questa nuova tecnica, se si rivelerà valida, possa creare il terreno per testare virus e altri oggetti grandi. Dicono i ricercatori: "Speriamo che questo sistema, oltre a fornire una nuova tecnologia quantistica, ci permetterà di testare la meccanica quantistica su scala più ampia preparando sovrapposizioni macroscopiche di oggetti su nano e micro scala. Ciò potrebbe permetterci di usare microrganismi più complessi, e quindi testare il principio della sovrapposizione quantica con organismi viventi conducendo esperimenti di ottica quantica su di essi. "Pensiamo che il nostro articolo sarà un punto di partenza per un approccio sperimentale di questioni fondamentali, come il ruolo della vita e della coscienza nella meccanica quantica", concludono gli autori.

Paesi

Germania, Spagna

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