I ricercatori dell'Imperial College London e della Lancaster University hanno suggerito un nuovo approccio per testare i limiti di applicabilità della meccanica quantistica.

La fisica quantistica ha fornito a lungo all'umanità una struttura elegante per comprendere il mondo microscopico. Tuttavia, i fenomeni quantistici non esistono nella nostra vita quotidiana.

Molti fattori contribuiscono alla transizione tra il regime quantistico e quello classico, ma esiste un meccanismo fondamentale che si traduce in questa transizione? E in che modo esattamente una funzione d'onda composta da molteplici possibilità collassa in un risultato definito?

Numerosi modelli, collettivamente indicati come teorie del collasso oggettivo, sono stati suggeriti nella speranza di affrontare queste importanti questioni fondamentali. Ma testare queste teorie rimane sperimentalmente impegnativo.

Ora un gruppo di ricercatori ha pubblicato un articolo su un nuovo modo di studiare queste teorie del collasso oggettivo in laboratorio.

La proposta è pubblicata su AVS Quantum Science .

Il metodo dei ricercatori sfrutta il "displacemon", un dispositivo elettromeccanico costituito da un risonatore meccanico collegato a un qubit superconduttore. Manipolando il qubit, propongono una tecnica per sondare le deviazioni dalla teoria quantistica standard in un modo che potrebbe essere spiegato da un collasso oggettivo.

Il dottor Edward Laird, che guida un gruppo di ricerca sui dispositivi elettronici quantistici presso la Lancaster University, afferma che "il displacemon non è solo uno strumento per testare la meccanica quantistica fondamentale, ma potrebbe anche essere la base di nuove tecnologie di rilevamento. Sarà tremendamente eccitante fare il primo sperimenta con questo dispositivo."

Sebbene siano stati fatti molti progressi nel limitare la forza di questi modelli, sono necessari ulteriori esperimenti per illuminare il confine tra quantismo e classico.

"In effetti, questi esperimenti futuri offrono una promessa entusiasmante per sondare la meccanica quantistica su scale sempre più grandi", afferma Michael Vanner, Principal Investigator del Quantum Measurement Lab presso l'Imperial College di Londra.

Il displacemon fornisce una nuova strada per testare i modelli di collasso sfruttando i progressi sperimentali realizzati nella criogenia e nelle tecnologie dei superconduttori. Al centro del dispositivo displacemon c'è un risuonatore meccanico che oscilla su e giù come una corda di chitarra in miniatura ed è incorporato in un qubit superconduttore. Questo movimento ampio interagisce con un campo magnetico in un modo che collega le proprietà del dispositivo qubit e del risonatore, con l'azione dell'uno che influenza l'altro. L'architettura del dispositivo si presta bene a creare una sovrapposizione quantistica delle vibrazioni delle corde.