La Fisica quantistica ha fatto un irruzione violenta nel mondo scientifico. Ad una ad una stanno cadendo le convinzioni più profonde.
L’ultimo “schiaffo” alle teorie che si davano per assodate viene dallo studio del salto quantico. È ora sotto attacco la definizione comunemente accettata e sulla quale poggiano importanti teorie formulate dalla comunità scientifica.
Su tutti i manuali possiamo leggere che il salto quantico è un cambiamento istantaneo di sistema che si verifica su scala molto piccola, e ha luogo casualmente. Si aggiunge poi immancabilmente che si tratta di una transizione discontinua tra stati quantici.
Tutto ciò è stato smentito dai più recenti riscontri, come riporta in un interessante articolo Scientific American che riprende una pubblicazione su Nature.
È stato verificato invece che il salto quantico, ovvero il cambiamento di stato energetico attraverso la transizione di una particella subatomica, è graduale e addirittura prevedibile. Insomma: l’esatto contrario di quanto abbiamo ipotizzato finora.
Questa scoperta è importantissima perché riguarda da vicino lo studio della materia. Non solo, Sto arrivando!rà da ripensare anche tutto il processo di produzione dell’energia.
Mina da vicino la conoscenza di base di un processo naturale dato finora per certo.
Per dare un’idea di quanto sia importante questa nuova teoria, basti dire che grazie ad essa si potrebbe risolvere il famoso esperimento mentale del “gatto di Schrödinger”, finora simbolo di esercizio irrisolvibile.
I ricercatori di Yale, nel giugno del 2019, hanno pubblicato uno studio sulla rivista Nature che illustra la scoperta di un sistema di previsione dei salti quantistici. In questo modo l’imprevedibilità di un determinato stato verrebbe a cadere proprio grazie ad un calcolo preventivo.
Viene a cadere quindi la presunta impossibilità di conoscere dove possa trovarsi una particella nell’ambito della meccanica quantistica. Finora, infatti, ci si poteva affidare solo alla statistica.
L’esperimento
L’esperimento è stato effettuato con l’irradiazione di un atomo artificiale superconduttore racchiuso in una cavità di alluminio usando tre generatori di microonde. È stato poi amplificato e monitorato il segnale quantico emesso. A quel punto sono stati notati dei periodi di assenza di fotoni, che hanno permesso di prevedere un salto quantico imminente. Lo studio, inoltre, non ha consentito solo la previsione del salto quantico, ma è stato addirittura possibile interagire per invertirlo.
La prima applicazione pratica della ricerca riguarderà i computer quantistici, i quali come sappiamo, rivoluzioneranno il mondo dell’informatica, della comunicazione e del calcolo. I qubit, ovvero gli analoghi dei bit per i computer tradizionali, possono trovarsi sia nella condizione logica 1 che in quella 0 (a differenza dei bit che possono essere solo in una o nell’altra). Potendo prevedere il salto quantico si potranno correggere più facilmente eventuali errori e gestire ancora più agevolmente i dati quantistici.
Zlatko Minev, uyno dei ricercatori impegnati nello studio, ha ricordato: “I salti quantici di un atomo sono in qualche modo analoghi all’eruzione di un vulcano. Sono completamente imprevedibili a lungo termine. Tuttavia, con il corretto monitoraggio possiamo rilevare con certezza un avviso anticipato di un disastro imminente e agire su di esso prima che si verifichi”.
Possiamo ora quindi intuire la transizione del gatto di Schrödinger tra lo stato “vivo” e lo stato simultaneo “vivo o morto”, salvando il felino.