I fisici hanno trovato (finalmente) un modo per salvare il gatto di Schrödinger

Erwin Schrödinger, per spiegare una delle complicate caratteristiche della meccanica quantistica, la sovrapposizione quantistica, si inventò nel 1935 uno dei più famosi, e citati, paradossi della fisica.

Lo scenario, per chi non lo conoscesse, colloca un gatto dentro una scatola chiusa. All'interno di questa scatola c'è una fonte di decadimento radioattivo, un contatore Geiger e una fiala sigillata di veleno. Qualora il contatore geiger rilevi il decadimento radioattivo di un singolo atomo, un meccanismo frantuma la fiala di veleno ed uccide il gatto.

Non c'è alcun modo di vedere dentro la scatola, e non si potrà mai sapere se il gatto è vivo o morto. Esiste in entrambi gli stati finché non si aprirà la scatola, e nel momento in cui si osserverà l'esito dell'esperimento può essere solamente o vivo o morto, non più entrambe le cose contemporaneamente.

Tornando nel mondo reale, o per meglio dire, nel mondo quantistico, il gatto di Schrödinger è una metafora per descrivere la sovrapposizione quantistica, in cui una particella (un atomo, un elettrone o un fotone) può esistere in più stati di energia contemporaneamente fino a quando si osserva.

Una volta osservata la particella (o il gatto), il fenomeno è chiamato salto quantico. Dei ricercatori hanno dimostrato che è possibile prevedere, conoscere e modificare l'esito di questo salto quantico.

Il team ha infatti progettato un esperimento per osservare indirettamente un qubit superconduttore di un computer quantistico. Per farlo, sono stati utilizzati tre generatori a microonde per irradiare il qubit in una custodia 3D sigillata in alluminio.

Questa radiazione permette di osservare indirettamente gli stati del qubit. Quando l'atomo si trova in uno stato fondamentale il fascio di microonde produce fotoni, quando invece l'atomo sta per attuare il salto quantico, il fascio di "spegne".

I fisici hanno poi osservato che un impulso di radiazione perfettamente sincronizzato può invertire il salto quantico dopo che è stato rilevato, rimandando il qubit al suo stato fondamentale. In poche parole, si impedisce al gatto di Schrödinger di morire. Rimane ancora un'imprevedibilità: i ricercatori non sanno ancora quando avverrà il salto quantico.

Il team ha osservato 6,8 milioni di salti, dimostrando che il loro modello era coerente. "I salti quantici di un atomo sono in qualche modo analoghi all'eruzione di un vulcano", ha detto il fisico Zlatko Minev della Yale University. "Sono completamente imprevedibili a lungo termine".

"Tuttavia, con il monitoraggio corretto possiamo con certezza rilevare un preavviso di un disastro imminente e agire su di esso prima che si sia verificato." Questa loro scoperta potrebbe migliorare la tecnologia alla base dei computer quantistici, dispositivi in grado di osservare il futuro e simulare le proprietà dei materiali.