Roma– Creati per la prima volta stati di gatto di Schrödinger caldi in un risonatore a microonde superconduttore. A raggiungere questo importante traguardo nella fisica quantistica un gruppo di ricerca dell’Università di Innsbruck. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances. Questi stati quantistici, che permettono a un oggetto di esistere simultaneamente in due stati diversi, sono stati generati a temperature fino a 1,8 Kelvin, sessanta volte più calde della temperatura ambiente nella cavità. I risultati dimostrano che i fenomeni quantistici possono persistere anche in condizioni meno ideali e più calde, aprendo nuove opportunità per lo sviluppo delle tecnologie quantistiche. Il paradosso del gatto di Schrödinger, ideato da Erwin Schrödinger nel 1935, rappresenta un esempio paradigmatico della sovrapposizione quantistica, dove un oggetto può esistere contemporaneamente in più stati fino a quando non viene osservato.
I ricercatori hanno generato stati quantistici altamente misti con proprietà quantistiche distinte.
Credito
IQQOI InnsbruckTradizionalmente, la creazione di tali stati richiede condizioni estremamente controllate e basse temperature per minimizzare la decoerenza quantistica, o desincronizzazione della funzione d’onda, che afferma che l’interazione irreversibile fra i sistemi quantistici e l’ambiente esterno determina la perdita della coerenza della funzione d’onda, distruggendo gli effetti quantistici. Tuttavia, i ricercatori di Innsbruck hanno sviluppato un approccio innovativo per generare questi stati a temperature più elevate. La squadra di ricerca ha utilizzato un qubit transmon, un tipo di qubit di carica superconduttore progettato per avere una ridotta sensibilità al rumore di carica, in un risonatore a microonde per creare gli stati di gatto. Due protocolli speciali, precedentemente impiegati per produrre stati di gatto a partire dallo stato fondamentale, sono stati adattati per funzionare a temperature più elevate. Questi protocolli hanno permesso di generare distinte interferenze quantistiche anche in condizioni meno ideali. I risultati rivelano che è possibile creare sovrapposizioni quantistiche a temperature fino a 1,8 Kelvin, dimostrando che l’interferenza quantistica può persistere anche ad alta temperatura. Questo apre nuove prospettive per l’applicazione di fenomeni quantistici in sistemi dove il raggiungimento dello stato fondamentale è tecnicamente impegnativo, come negli oscillatori nanomeccanici. I risultati di questo studio sfidano la percezione comune che la temperatura sia un ostacolo insormontabile per gli effetti quantistici. Mostrando che è possibile osservare e utilizzare fenomeni quantistici anche in ambienti meno ideali, questo lavoro potrebbe avere un impatto significativo sullo sviluppo delle tecnologie quantistiche. La capacità di generare stati di gatto caldi potrebbe essere cruciale per migliorare l’efficienza e la robustezza dei dispositivi quantistici. La squadra di ricerca di Innsbruck ha raggiunto un importante traguardo nella fisica quantistica, dimostrando che gli stati di gatto di Schrödinger possono essere creati a temperature più elevate, il che apre nuove strade per l’applicazione dei fenomeni quantistici in contesti più realistici e meno ideali, contribuendo allo sviluppo di tecnologie quantistiche più avanzate. (30Science.com)
