Un cristallo quantistico temporale che si ripete nel Tempo

“E’ un risultato molto interessante e si può pensare a una sua applicazione nei futuri computer quantistici o dei sistemi di crittografia quantistica”, ha osservato il fisico teorico Vincenzo Barone, dell’università del Piemonte orientale e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). “Le possibili applicazioni – ha aggiunto – potrebbero essere molte, ma non è facile immaginarle fin da adesso”.
Finora gli unici cristalli reali erano quelli la cui struttura è formata da reticoli di atomi ordinati che si ripetono uguali a se stessi nello spazio. Wilczek si interrogava sulla possibilità di costruire cristalli dalle caratteristiche analoghe nel tempo, ossia che si ripetono uguali a se stessi dopo un intervallo prefissato di tempo. “La sfida – ha osservato Barone – era creare una situazione nella quale, partendo da sistemi che non hanno periodicità, si passa a sistemi che hanno una periodicità temporale”. Si tendeva cioè a costruire un sistema in cui in modo spontaneo ‘emergeva’ un orologio.
I ricercatori dell’università del Michigan hanno visto questo fenomeno studiando il comportamento di dieci atomi isolati in una trappola elettromagnetica e che interagivano tra loro sollecitati da un fascio laser esterno. E’ stata proprio la possibilità di manipolare i singoli atomi a permettere di studiare il loro comportamento nel tempo, anche se il sistema osservato dai ricercatori aveva già una periodicità e ne ha acquisita un’altra, è passato cioè da un orologio preesistente a uno nuovo.
Quella che secondo Barone è straordinaria è stata la rapidità con la quale si è passati da una teoria, agli inizi controversa, a un risultato concreto. “Wilczek aveva immaginato un modello, ma non si era sicuri che potesse esistere. A permettere di realizzarlo – ha osservato l’esperto – è stata in primo luogo la capacità di manipolare i singoli atomi”.