A Firenze è stato realizzato un Nano oscillatore

Realizzato a Firenze un nano-oscillatore al confine tra fisica classica e fisica quantistica

Un innovativo strumento sperimentale, capace di esplorare il confine tra fisica classica e fisica quantistica, è stato sviluppato a Firenze. Lo studio è frutto della collaborazione tra l’Università degli studi di Firenze, il Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino), il Laboratorio Lens e l’Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN), nell’ambito del partenariato National Quantum Science and Technology Institute (NQSTI).

L’apparecchiatura utilizza la levitazione ottica per intrappolare nanosfere di vetro all’interno di un fascio laser fortemente focalizzato, consentendo di osservare contemporaneamente fenomeni caratteristici della fisica classica e quantistica. Questo approccio rappresenta una svolta significativa nel campo dello studio della materia, tradizionalmente analizzata separatamente nelle due dimensioni.

Il fenomeno della levitazione ottica, noto dagli anni Ottanta e perfezionato dal fisico Arthur Ashkin, vincitore del Nobel per la Fisica nel 2018, permette alla luce di trattenere e manipolare singole particelle microscopiche. Il team italiano ha utilizzato questa tecnica per intrappolare due nanosfere di vetro simultaneamente, sfruttando fasci di luce di colori diversi. Le sfere, oscillando con frequenze specifiche, mostrano comportamenti che appartengono sia al dominio classico sia a quello quantistico.

Lo studio permette di approfondire il comportamento di oggetti macroscopici in condizioni estremamente controllate. Le nanosfere cariche elettricamente interagiscono tra loro, con traiettorie fortemente interdipendenti, aprendo la strada alla ricerca sui nano-sistemi collettivi sia in regime classico sia quantistico.

Il progetto è stato reso possibile grazie al sostegno di due iniziative finanziate dal Ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del programma NextGenerationEU. NQSTI, con un finanziamento complessivo di 116 milioni di euro in tre anni, punta a stimolare l’innovazione industriale nel campo delle tecnologie quantistiche. I-PHOQS, con un investimento di 50 milioni di euro, connette strutture di eccellenza nei settori della fotonica e delle nanotecnologie. Queste collaborazioni confermano il ruolo centrale della ricerca italiana nell’innovazione tecnologica.