La tecnologia quantistica è piena di potenziale, ma la manipolazione di atomi e molecole continua ad essere molto difficile. In un nuovo studio rivoluzionario, i fisici hanno combinato con successo migliaia di molecole in un unico stato quantistico per la prima volta.
La chiave di questo nuovo sviluppo è uno strano stato della materia noto come condensato di Bose-Einstein (BEC). Quando una nuvola di atomi a bassa densità si raffredda appena sopra lo zero assoluto, entrano nello stesso stato quantistico. In sostanza, iniziano ad agire come un atomo gigante, il che porta il comportamento quantistico, che è difficile da misurare, più vicino al livello macro, dove è più facile da osservare.
Ma per realizzare le applicazioni più intriganti della tecnologia quantistica, gli scienziati dovranno imparare a lavorare con molecole più complesse e costituite a loro volta da atomi. E ora i ricercatori dell'Università di Chicago sono riusciti a farlo.
Gli atomi sono semplici oggetti sferici, mentre le molecole possono vibrare, ruotare, trasportare piccoli magneti, afferma Chen Chin, autore senior dello studio. Poiché le molecole possono fare tante cose diverse, questo le rende più utili e allo stesso tempo molto più difficili da controllare.
Per far lavorare le molecole insieme, il team ha aggiunto due nuovi passaggi alla solita ricetta per i condensati di Bose-Einstein.
Innanzitutto, hanno raffreddato il sistema ancora più del solito: solo 10 nanokelvin sopra lo zero assoluto. Ciò ha aiutato più atomi a combinarsi in molecole.
Hanno quindi racchiuso queste molecole in una superficie piana in modo che potessero muoversi solo in due dimensioni, il che le ha aiutate a rimanere stabili più a lungo. Il risultato finale è un condensato di Bose-Einstein molecolare bidimensionale di diverse migliaia di molecole con lo stesso orientamento e frequenza di vibrazione. Questo, secondo gli scienziati, può essere utilizzato per una varietà di applicazioni quantistiche.
Questo è un punto di partenza assolutamente perfetto, afferma Chen Chin. Ad esempio, se si desidera creare sistemi quantistici per la memorizzazione delle informazioni, è necessario ricominciare da capo prima di poter formattare e memorizzare tali informazioni.
2021-04-29 19:38:47
Autore: Vitalii Babkin