Un gruppo di ricerca ha recentemente fatto un notevole passo avanti nella creazione e manipolazione dei condensati molecolari di Bose-Einstein (BEC), un traguardo che potrebbe rivoluzionare la fisica quantistica e le tecnologie ad essa associate. I condensati di Bose-Einstein sono stati teorizzati per la prima volta negli anni ’20 del XX secolo e sono stati osservati sperimentalmente nel 1995. Tuttavia, la formazione di condensati molecolari si è rivelata molto più complessa rispetto ai loro omologhi atomici.
Uno degli sviluppi più significativi riguarda la creazione di un condensato di paraeccitoni in un semiconduttore di ossido di rame (Cu₂O). I ricercatori sono riusciti a intrappolare questi quasiparticelle a temperature estremamente basse, inferiori a 400 millikelvin, utilizzando un frigorifero a diluizione. Questo risultato ha permesso di osservare il condensato in tempo reale tramite tecniche di imaging a infrarossi, fornendo dati preziosi sulla densità e temperatura degli eccitoni. Questo progresso potrebbe gettare le basi per lo sviluppo di nuovi tipi di computer quantistici e avanzare la comprensione delle proprietà quantistiche dei qubit fortemente accoppiati al loro ambiente
Parallelamente, un altro team ha dimostrato con successo la reazione chimica di molti corpi in un gas quantistico degenere. Utilizzando atomi di cesio, gli scienziati hanno osservato la formazione di condensati molecolari ad alta efficienza e hanno monitorato le dinamiche delle reazioni molecolari nel condensato atomico. Questa ricerca ha rivelato che le reazioni chimiche nel regime quantistico degenere possono essere controllate collettivamente, aprendo la strada a nuovi principi guida per la chimica quantistica. Le implicazioni di queste scoperte sono vastissime, poiché potrebbero portare a nuove metodologie per controllare le reazioni chimiche senza dissipazione e dirigere il percorso delle reazioni verso prodotti desiderati.
Infine, il lavoro su condensati molecolari di stato fondamentale di molecole dipolari di NaCs e di molecole Feshbach G-wave ha dimostrato che questi sistemi possiedono una coerenza di fase significativamente diversa rispetto ai condensati atomici. Questo suggerisce potenziali applicazioni nella simulazione quantistica e nell’esplorazione delle proprietà fondamentali della materia.
Questi sviluppi non solo rappresentano un traguardo fondamentale nella fisica dei condensati di Bose-Einstein, ma potrebbero anche rivoluzionare il campo della computazione quantistica e delle reazioni chimiche quantistiche, offrendo nuove opportunità per la ricerca e le applicazioni tecnologiche future.