I ricercatori hanno studiato come una "bastone" fatta di luce potrebbe far vibrare un microscopico "tamburo" e allo stesso tempo stare fermo.

Un team di ricercatori del Regno Unito e dell'Australia ha compiuto un passo fondamentale verso la comprensione del confine tra il mondo quantistico e il nostro mondo classico di tutti i giorni.

La meccanica quantistica è davvero strana. Gli oggetti possono comportarsi sia come particelle che come onde, e può essere qui e là allo stesso tempo, sfidando il nostro buon senso. Tale comportamento controintuitivo è tipicamente confinato al regno microscopico e la domanda "perché non vediamo tale comportamento negli oggetti di uso quotidiano?" sfida molti scienziati oggi.

Ora, un team di ricercatori ha sviluppato una nuova tecnica per generare questo tipo di comportamento quantistico nel movimento di un minuscolo tamburo appena visibile ad occhio nudo. I dettagli della loro ricerca sono pubblicati oggi in Nuovo Giornale di Fisica .

Investigatore principale del progetto, Dr. Michael Vanner del Quantum Measurement Lab dell'Imperial College di Londra, ha dichiarato:"Tali sistemi offrono un potenziale significativo per lo sviluppo di nuove potenti tecnologie potenziate dalla quantistica, come sensori ultra precisi, e nuovi tipi di trasduttori.

"Eccitante, questa direzione di ricerca ci consentirà anche di testare i limiti fondamentali della meccanica quantistica osservando come si comportano le sovrapposizioni quantistiche su larga scala".

vibrazioni meccaniche, come quelli che creano il suono di un tamburo, sono una parte importante della nostra esperienza quotidiana. Colpire un tamburo con una bacchetta lo fa muovere rapidamente su e giù, producendo il suono che sentiamo.

Nel mondo quantistico, un tamburo può vibrare e rimanere fermo allo stesso tempo. Però, generare un tale movimento quantistico è molto impegnativo. autore principale del progetto Dr. Martin Ringbauer del nodo dell'Università del Queensland dell'Australian Research Council Center for Engineered Quantum Systems, ha detto:"Hai bisogno di un tipo speciale di bacchetta per creare una tale vibrazione quantistica con il nostro piccolo tamburo".

Negli ultimi anni, il campo emergente dell'optomeccanica quantistica ha compiuto grandi progressi verso l'obiettivo di un tamburo quantistico che utilizza la luce laser come un tipo di bacchetta. Però, restano molte sfide, quindi il presente studio degli autori adotta un approccio non convenzionale.

Il dottor Ringbauer continua:"Abbiamo adattato un trucco dell'informatica quantistica ottica per aiutarci a suonare il tamburo quantistico. Abbiamo usato una misurazione con singole particelle di luce, i fotoni, per adattare le proprietà della bacchetta.

"Questo fornisce un percorso promettente per realizzare una versione meccanica del gatto di Schrodinger, dove il tamburo vibra e rimane fermo allo stesso tempo."

Questi esperimenti hanno fatto la prima osservazione di frange di interferenze meccaniche, che è un passo avanti cruciale per il campo.

Nell'esperimento, le frange erano a livello classico a causa del rumore termico, ma motivato da questo successo, il team sta ora lavorando duramente per migliorare la propria tecnica e condurre gli esperimenti a temperature vicine allo zero assoluto, dove si prevede che la meccanica quantistica dominerà.

Questi futuri esperimenti potrebbero rivelare nuove complessità della meccanica quantistica e potrebbero persino aiutare a illuminare il percorso verso una teoria che colleghi il mondo quantistico e la fisica della gravità.