Un nuovo strumento cerca il confine tra il mondo quantistico e quello classico

Un nuovo strumento cerca il confine tra il mondo quantistico e quello classico
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Un nuovo strumento, che si basa sul flusso di nuvole di atomi ultrafreddi, promette di testare la transizione tra il mondo quantistico e il nostro mondo macroscopico. L'atomtronic Superconducting QUantum Interference Device (SQUID), questo il nome del dispositivo, è in grado di effettuare misure di rotazione utili nei computer quantistici.

"Negli SQUID convenzionali, l'interferenza quantistica delle correnti è in grado di produrre misure del campo magnetico molto precise. Noi usiamo atomi neutri invece di elettroni carichi e, invece di essere sensibile al campo magnetico, la versione atomtronic dello SQUID è sensibile alla rotazione meccanica," spiega Changhyun Ryu, fisico del gruppo di fisica dei materiali presso il Los Alamos National Laboratory.

Lo strumento è molto piccolo, circa 10 milionesimi di metro, ma comunque decine di migliaia di volte più grande di una molecola e quindi si pone ad una scala intermedia rispetto alle particelle governate dalla meccanica quantistica e il mondo macroscopico. Da un punto di vista della ricerca, è un ottimo mezzo per capire come il comportamento del mondo, alle scale a cui siamo abituati, emerga a partire dalle interazioni quantistiche dei suoi componenti fondamentali; da un punto di vista più pragmatico, è un ottimo strumento per misurare le velocità di rotazione e potrebbe essere utile nella costruzione di computer quantistici.

Speriamo che questa scoperta riesca a definire meglio le strane proprietà della meccanica quantistica, sempre ricordando che c'è una grande differenza tra "quantistico" e "fantascientifico".

I ricercatori hanno creato questo SQUID intrappolando atomi freddi grazie a uno strato di luce laser, un secondo laser interseca il "foglio" e guida gli atomi in due semicerchi, separati da un piccolo gap detto "giunzione di Josephson". Quando lo SQUID è ruotato, le giunzioni di Josephson si muovono una verso l'altro e la popolazione di atomi nei semicerchi cambia a causa delle interazioni quantistiche. Contando gli atomi possiamo determinare con grande precisione la velocità di rotazione del sistema.

Per ora è solo il primo prototipo e c'è ancora molta strada da fare, ma l'approccio sembra davvero promettente e potrebbe gettare luce sulla terra di mezzo tra mondo quantistico e mondo classico.

FONTE: phys.org
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