Il nostro Dipartimento si conferma nuovamente leader in Europa nel campo della meccanica quantistica con la pubblicazione su Nature Physics di un articolo sul futuro dei test non-interferometrici di modelli di collasso. Il team di ricerca, guidato dal Prof. Bassi, è composto da ricercatori di Queen’s University Belfast, Università di Southampton e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), nonché del nostro Ateneo.

Nell’articolo "Present status and future challenges of non-interferometric tests of collapse models" vengono descritti lo stato attuale dei limiti sperimentali sui modelli di collasso, che vanno dai singoli atomi fino alla cosmologia.

Sebbene innumerevoli esperimenti abbiano verificato la validità della teoria quantistica a livello di singoli atomi e molecole, la sua validità alla scala macroscopica viene messa in discussione quotidianamente. Sulla scala delle dimensioni umane, non percepiamo la sovrapposizione quantistica, il che significa che - da qualche parte tra la scala microscopica dei singoli atomi e la nostra - la sovrapposizione quantistica si degrada progressivamente. I modelli di collasso descrivono precisamente tale effetto e la loro sperimentazione è fondamentale per comprendere i limiti della teoria quantistica.

Gli ultimi 20 anni hanno visto un crescente interesse per le applicazioni della teoria quantistica a diversi sistemi fisici, che vanno dagli atomi freddi agli specchi mesoscopici, dalla dinamica dei fononi in cristalli a risonatori macroscopici. Insieme allo sviluppo delle migliori tecniche di preparazione e rilevamento, sono emersi diversi test sperimentali sulla validità della meccanica quantistica e su quella dei modelli di collasso.

Nell’articolo vengono inoltre discusse le sfide tecniche degli esperimenti allo stato dell’arte ed il possibile percorso per futuri esperimenti dedicati.

Questo articolo rappresenta un grande passo avanti nello studio dei modelli di collasso, frutto di una lunga e fruttuosa collaborazione tra ricercatori di diversi Paesi, sia teorici che sperimentali.

Figura: “Il sistema (sfera arancione) si evolve secondo le dinamiche della meccanica quantistica (linea viola). Il rumore di collasso (frecce rosse) modificherà tali dinamiche, fornendo così previsioni diverse. Un dispositivo di misurazione (lente) mira a rilevare la differenza. I risultati consentono di disegnare i limiti sperimentali superiori sul modello CSL e i limiti inferiori sul modello DP.” (copyright Nature Physics).