Nel famoso esperimento mentale del gatto di Schrödinger, vediamo un gatto chiuso in una scatola con un veleno attivato da un processo quantistico casuale. Senza aprire la scatola non è possibile accertare lo stato del gatto che, quindi, è da considerare sia vivo che morto, due stati contraddittori che sperimentiamo nella realtà non quantistica.
Nel mondo quantistico, gli stati quantistici del gatto sono sovrapposizioni in cui uno stato quantistico può esistere in diversi modi contemporaneamente, sebbene sia impossibile dire qual è realmente senza aprire la scatole e guardare, quindi gli stati sono considerati effettivamente tutti sovrapposti.
Gli stati in sovrapposizione quantistica sono notoriamente fragili, ma i ricercatori in Cina hanno riferito di aver creato uno stato del genere che è durato ben 23 minuti e 20 secondi. Questo risultato da record è entusiasmante di per sé, ma il team ritiene che potrebbe aprire nuove strade a misurazioni ad alta precisione e persino all’elaborazione delle informazioni per i computer quantistici, forse consentendo agli scienziati perfino di sondare i limiti delle teorie fisiche.
Lo studio, che deve ancora essere sottoposto a revisione paritaria, condotto da scienziati dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina, ha visto 10.000 atomi di itterbio raffreddati a pochi millesimi di grado sopra lo zero assoluto e intrappolati usando la luce. Ogni atomo poteva essere controllato con grande accuratezza ed è stato messo nella sovrapposizione di due stati di spin molto diversi. Questo è noto come stato del “gatto quantistico“.
Nel nuovo esperimento, è la durata di questo stato del gatto quantistico a essere sbalorditiva. In natura, la sovrapposizione collasserà definendo uno stato o l’altro in una frazione di secondo, ma nell’esperimento dei ricercatori cinesi è durata per 1.400 secondi. Secondo il portavoce del team, i ricercatori pensano che con un sistema di vuoto migliore, lo stato di sovrapposizione potrebbe essere fatto durare ancora più a lungo.
“È una cosa importante essere riusciti a creare questo meraviglioso stato del gatto quantistico in un sistema atomico ed essere riusciti a renderlo stabile“, ha detto a New Scientist Barry Sanders, dell’Università di Calgary, che non è stato coinvolto nello studio. “Una sonda viene agitata, spinta e stuzzicata, e poi, osservando cosa succede, si impara a conoscere le cose che interagiscono con essa“.
La ricerca dimostra che sono molti gli elementi diversi che possono essere utilizzati per questi dispositivi, non ci si deve limitare necessariamente agli atomi di itterbio; tuttavia, i ricercatori hanno dimostrato che questa particolare configurazione con gli atomi di itterbio è estremamente sensibile alla misurazione dei campi magnetici, con applicazioni interessanti.
Questo non è l’unico evento da record recente per quanto riguarda gli esperimenti sui gatti quantistici. L’anno scorso, i ricercatori sono riusciti a mettere in sovrapposizione con successo l’oggetto macroscopico più pesante mai tentato. Era un cristallo che pesava solo 16 microgrammi, ma che ha dimostrato che questo settore della ricerca sta davvero aprendo nuovi orizzonti in ciò che è possibile.
Un articolo preprint che descrive l’esperimento e i risultati è disponibile su ArXiv.
Fonte: New Scientist
