Salto Quantico: Osservata la Transizione di Fase Superradiante, Rivoluzionando la Tecnologia Quantistica

Confermata una Previsione Decennale

I ricercatori della Rice University hanno compiuto un'impresa rivoluzionaria, osservando direttamente una transizione di fase superradiante (SRPT). Questo fenomeno quantistico, previsto oltre mezzo secolo fa, racchiude un immenso potenziale per il calcolo quantistico, la comunicazione e il rilevamento.

La SRPT coinvolge due gruppi di particelle quantistiche che fluttuano collettivamente, formando un nuovo stato della materia senza fattori scatenanti esterni. I risultati del team sono stati pubblicati su Science Advances.

Superare le Barriere Teoriche

La scoperta è stata fatta in un cristallo di erbio, ferro e ossigeno, raffreddato a -260,9 gradi Celsius ed esposto a un campo magnetico di 7 tesla. I ricercatori hanno aggirato la limitazione del "teorema no-go" creando una versione magnonica della SRPT nel cristallo magnetico.

Dasom Kim, una studentessa di dottorato di Rice, ha spiegato di aver realizzato la transizione accoppiando le fluttuazioni di spin degli ioni di ferro e erbio. I magnoni degli ioni di ferro imitano le fluttuazioni del vuoto, mentre gli spin degli ioni di erbio rappresentano le fluttuazioni della materia.

Rivoluzione della Tecnologia Quantistica

Il team ha osservato le firme della SRPT utilizzando tecniche spettroscopiche avanzate. I ricercatori sono entusiasti delle implicazioni per la tecnologia quantistica.

Kim ha notato che il sistema stabilizza gli stati quantistici compressi vicino al punto critico quantistico della transizione, migliorando la precisione della misurazione. Questo progresso potrebbe rivoluzionare i sensori quantistici e le tecnologie di calcolo, migliorandone la fedeltà, la sensibilità e le prestazioni.

Junichiro Kono, l'autore corrispondente dello studio, ha affermato che questa svolta stabilisce un nuovo quadro per comprendere e sfruttare le interazioni quantistiche intrinseche all'interno dei materiali.