Nel 2024, i ricercatori dell'Università di Durham hanno raggiunto un importante traguardo nel campo della meccanica quantistica: per la prima volta hanno ottenuto l'entanglement quantistico delle molecole.
L’entanglement quantistico è un fenomeno straordinario in cui due particelle rimangono interconnesse, indipendentemente dalla distanza che le separa. In altre parole, lo stato di una particella influisce immediatamente sullo stato dell'altra, anche se si trovano a chilometri di distanza. Questo fenomeno è alla base di molte applicazioni avanzate della fisica quantistica.
Fino ad ora, l'entanglement era stato dimostrato solo tra atomi.
Il team di Durham, utilizzando trappole ottiche ultra precise, è riuscito a creare entanglement tra molecole. Le trappole ottiche, conosciute anche come “pinzette ottiche a lunghezza d’onda magica”, hanno permesso di mantenere l'entanglement tra le molecole per quasi un secondo, una durata notevole considerando la delicatezza del fenomeno.
Inoltre, questa ricerca supporta lo sviluppo di "memorie quantistiche", dispositivi che immagazzinano informazioni quantistiche per periodi di tempo più lunghi, essenziali per le reti quantistiche avanzate.
Questa scoperta apre nuove possibilità nel campo delle tecnologie quantistiche. Le molecole, grazie alla loro complessità intrinseca (vibrazioni, rotazioni), offrono opportunità uniche per sviluppare nuove applicazioni. Tra queste, i computer quantistici, che promettono capacità di calcolo enormemente superiori rispetto ai computer tradizionali, e sensori quantistici estremamente precisi.
Il co-autore dello studio, il Dr. Daniel Ruttley dell'Università di Durham, ha dichiarato: "Il nostro lavoro dimostra l'incredibile potenziale delle molecole come mattoni per le tecnologie quantistiche di prossima generazione. L'entanglement molecolare di lunga durata potrebbe essere sfruttato per costruire computer quantistici o sensori quantistici precisi e per comprendere la natura quantistica dei materiali complessi."
L’entanglement molecolare potrebbe migliorare le reti quantistiche, consentendo una comunicazione più sicura e veloce. Potrebbe inoltre portare a nuove forme di calcolo e di memorizzazione delle informazioni quantistiche, favorendo lo sviluppo di tecnologie avanzate per la simulazione di materiali complessi e il rilevamento ad alta precisione.
Questo risultato rappresenta un passo significativo verso l'espansione delle applicazioni pratiche della fisica quantistica, con potenziali ripercussioni su molti campi scientifici e tecnologici.
(Fonte: eurekalert.org - "Durham University researchers achieve world-leading quantum entanglement of molecules using magic-wavelength optical tweezers")