Non solo particelle

“La meccanica quantistica, con tutta la sua stranezza, è anche altrettanto e sorprendentemente solida. Sono ottimista, credo che futuri esperimenti ripeteranno quanto abbiamo fatto su scale ancora più grandi”.

Yaakov Fein, ricercatore delle università di Vienna e di Basilea

Una particella che appare in due posti contemporaneamente: è la sovrapposizione quantistica, una delle tante stranezze della fisica subatomica. Sapevamo che qualcosa del genere può succedere per gli elettroni, i protoni, i fotoni, e persino per gli atomi. E ora grazie ai ricercatori dell’università di Vienna e dell’università di Basilea, sappiamo che può accadere anche su scala molto maggiore. Nello studio, pubblicato sulle pagine di Nature Physics, sono infatti riusciti a osservare una sovrapposizione quantistica utilizzando molecole composte da ben duemila atomi.

Lo studio ha utilizzato un impianto sperimentale molto simile a quello dei primi test con cui è stata dimostrata l’esistenza della sovrapposizione quantistica. Ma al posto degli elettroni utilizzati all’epoca, i ricercatori hanno scelto molecole che hanno dimensioni ben 25mila volte superiori a quelle di un atomo di idrogeno. Nello studio originale, gli elettroni venivano sparati contro una barriera a due fessure per osservare il risultato. Se la loro natura fosse stata unicamente quella di corpuscoli, sullo schermo posto dietro alla dietro si sarebbero infatti osservate due strisce in corrispondenza delle fessure. Quel che si osservava, invece, era un complesso spettro di interferenza: il risultato che ci si aspetterebbe nel caso di due onde, che in certi punti si sommano e in altri si annullano.

Il team di ricercatori di Basilea ha sintetizzato con tecniche speciali una molecola abbastanza grande (ma anche abbastanza stabile) da poterne sparare un fascio lungo due metri con un interferometro . Aumentando di fatto le probabilità di riuscire a osservare un pattern di interferenza. E in effetti, quando il fascio di molecole è stato sparato contro una serie di fogli a fessure ne è risultata un’interferenza osservabile per  7 millisecondi. Simile in tutto e per tutto a quella che si vede nel caso di piccole particelle. E per questo, i ricercatori hanno concluso che non potesse trattarsi di altro che di una sovrapposizione quantistica.