È vivo! Ed è caldo: il gatto di Schrödinger stupisce ancora

Per decenni, la meccanica quantistica ha danzato elegantemente tra le maglie dell’invisibile, trovando rifugio solo in ambienti estremi come il vuoto e il gelo dello zero assoluto. Ma oggi, qualcosa di straordinario è accaduto: il “gatto di Schrödinger” è stato scongelato. In termini scientifici, un gruppo di ricercatori è riuscito a generare e osservare gli “stati caldi del gatto di Schrödinger”, ovvero quei misteriosi stati quantistici che riescono a sopravvivere anche a temperature relativamente elevate, ben lontane dai freddi siderali a cui ci ha abituato la fisica dei quanti.

Il gatto di Schrödinger è stato finalmente scongelato: osservati gli “stati caldi” della meccanica quantistica

Il “gatto di Schrödinger” è una delle metafore più celebri della scienza. Immaginato dal fisico austriaco Erwin Schrödinger nel 1935, rappresenta un esperimento mentale in cui un gatto chiuso in una scatola si trova, paradossalmente, in uno stato simultaneo di vita e di morte, finché non si apre la scatola per osservarlo. Una provocazione filosofica, certo, ma anche un concetto centrale per descrivere la sovrapposizione quantistica, dove una particella può trovarsi in più stati contemporaneamente.

Tuttavia, nella pratica sperimentale, questi stati sovrapposti (detti anche “stati del gatto”) sono sempre stati osservati a temperature bassissime, prossime allo zero assoluto (-273,15 °C), dove l’interferenza termica è ridotta al minimo e i sistemi quantistici possono manifestare la loro strana natura.

Il breakthrough: quanti caldi

Ora, grazie a un nuovo approccio sperimentale, i fisici sono riusciti a produrre e mantenere queste delicate sovrapposizioni quantistiche anche in condizioni “calde”, in confronto agli standard precedenti. Ciò rappresenta un salto di paradigma per l’intero settore: dimostra che la meccanica quantistica non è confinata esclusivamente al regno del superfreddo, ma può emergere e persistere anche in ambienti meno ostili, aprendo la strada a nuove tecnologie quantistiche scalabili.

Gli esperimenti, condotti con tecniche di manipolazione avanzate su fotoni, fononi o sistemi superconduttivi, hanno permesso di mantenere la coerenza quantistica anche con l’aumento della temperatura. In altre parole, è come se il gatto potesse esistere nello stato intermedio di “vivo e morto” nonostante la stanza non sia gelata: un’impresa considerata quasi impossibile fino a pochi anni fa.

Quali implicazioni?

L’osservazione degli stati caldi del gatto di Schrödinger è molto più che una curiosità accademica. Questo risultato potrebbe rivoluzionare il campo dell’informatica quantistica. I computer quantistici del futuro, infatti, necessitano di sistemi quantistici stabili e resistenti alla decoerenza, ovvero la perdita delle proprietà quantistiche causata dall’interazione con l’ambiente. Se questi stati possono sopravvivere anche a temperature più elevate, allora i requisiti di raffreddamento ultra-intensivo, oggi necessari, potrebbero essere ridotti, rendendo le tecnologie quantistiche più accessibili, meno costose e più facili da implementare su larga scala.

Anche in campo metrologico, nella realizzazione di sensori ultra-sensibili o di comunicazioni quantistiche sicure, questa scoperta apre nuove possibilità. I “gatti caldi” potrebbero diventare gli alleati invisibili di una nuova generazione di tecnologie, capaci di misurare, calcolare e comunicare con precisioni inimmaginabili.

Una finestra sulla realtà

Più in profondità, questa scoperta solleva anche domande filosofiche sul confine tra mondo quantistico e mondo classico. Fino a oggi, si pensava che gli effetti quantistici potessero “scivolare via” facilmente appena ci si allontanava dalle condizioni ideali di laboratorio. Ma il fatto che possano emergere anche “al caldo” suggerisce che il mondo quantistico non sia poi così lontano da quello che percepiamo. Forse la linea di confine è più sfumata, più complessa, più interessante.

Il “gatto di Schrödinger” non è più confinato al gelo delle idee astratte o delle camere criogeniche. È vivo, caldo, e ancora incredibilmente quantistico. Questo traguardo scientifico è un invito a ripensare ciò che riteniamo possibile, a riscrivere i limiti tra scienza e immaginazione. E chissà, forse un giorno ci sveglieremo in un mondo in cui la sovrapposizione quantistica non sarà più un paradosso da manuale, ma una realtà con cui convivere — a temperatura ambiente.

FONTI 

• “Hot Schrödinger cat states”: Questo studio, pubblicato su Science Advances, descrive la generazione di una sovrapposizione quantistica di stati termici dislocati all’interno di una cavità a microonde utilizzando interazioni unitarie con un qubit transmon. AAAS

• “Physicists create hot Schrödinger cat states for the first time”: Un articolo su The Brighter Side of News riporta che i fisici sono riusciti a creare per la prima volta stati del gatto di Schrödinger a temperature più elevate. The Brighter Side of News

• “Hot Schrödinger cat states created”: ScienceDaily discute come un team di ricerca dell’Università di Innsbruck abbia creato stati del gatto di Schrödinger in una cavità a microonde superconduttiva, dimostrando che i fenomeni quantistici possono essere osservati e utilizzati anche in condizioni meno perfette e più calde. ScienceDaily

• “Physicists put Schrödinger’s cat in a microwave — and the quantum experiment actually worked”: Live Science esplora come gli scienziati abbiano messo in pratica l’esperimento del gatto di Schrödinger utilizzando una cavità a microonde, ottenendo risultati significativi.