In una trappola ionica alcuni atomi hanno improvvisamente generato nuove particelle, come se il vuoto stesso avesse iniziato a generare materia. Gli scienziati della Duke University e del Joint Quantum Institute dell'Università del Maryland hanno fatto sì che un sistema quantistico imitasse un processo che avviene nelle viscere dei collisori e nei primi istanti dopo il Big Bang.
Il team guidato da Christopher Monroe ha utilizzato una trappola di più ioni per modellare la dinamica della rottura delle stringhe. Due particelle fondamentali legate venivano allungate, accumulando energia, finché il legame non si spezzava e non comparivano nuove particelle. L'esperimento è descritto in un articolo pubblicato il 23 settembre 2026 sulla rivista Nature Physics.
La ricerca è stata condotta insieme a colleghi di Oxford, del California Institute of Technology, di Cornell e della KU Leuven. Si tratta già della terza dimostrazione indipendente dello stesso fenomeno su piattaforme quantistiche diverse, ma della prima su una trappola ionica, che è particolarmente adatta a modellare le interazioni forti.
Immaginate due fili di gomma tesi tra due punti: più li si allunga, più energia si accumula al centro. A un certo punto i fili si spezzano e tutta l'energia accumulata si trasforma in nuovi fili e nuovi punti. È proprio così che il sistema quantistico ha riprodotto la nascita della materia dal «nulla», senza alcuna fonte esterna di particelle.
I risultati mostrano che anche piccoli dispositivi quantistici sono già in grado di risolvere problemi inaccessibili ai supercomputer classici. Aprono la strada alla modellazione diretta di processi che si sono verificati nelle prime frazioni di secondo dopo il Big Bang e che finora vengono studiati solo in acceleratori giganteschi.
Secondo Monroe, tali simulazioni offrono la migliore piattaforma per studiare la formazione della materia, se si esclude il Big Bang stesso. Il lavoro è stato realizzato su apparecchiature quantistiche reali ed è stato sottoposto a revisione paritaria in una rivista di primo piano.
I computer quantistici stanno iniziando a diventare uno strumento della fisica fondamentale, e non solo dell'informatica.
