Su Nature la ricerca del laboratorio Nanotech:la creazione in laboratorio di uno stato della materia «contro-intuitivo» perché condivide le proprietà dei solidi e dei liquidi. Un passo avanti nella comprensione della fisica quantistica
Federico Cella per
Per spiegarla in modo facile – e con tanto di «effetto wow» – si potrebbe dire che hanno congelato la luce. Ma la fisica, soprattutto quando varca il confine quantistico, non è materia né semplice, né troppo semplificabile. Più corretto sostenere allora che al Cnr di Lecce hanno creato il primo supersolido a base di luce. Il gruppo di lavoro guidato da Daniele Sanvitto, con la collaborazione dell’Università di Pavia e CNR-INO a Trento, ha portato al livello successivo un progetto concepito 20 anni fa e successivamente sviluppato dal primo ricercatore CNR Nanotec, Dimitrios Trypogeorgos: la creazione in laboratorio di uno stato della materia definito «contro-intuitivo» perché di fatto condivide le proprietà dei solidi – una struttura spaziale organizzata – e quelle dei liquidi, o meglio superfluidi – la capacità di fluire senza frizioni. Lo stato supersolido. Con «super» da intendere alla latina, cioè «oltre»: teorizzato più di 50 anni fa, solo di recente si è riuscito ad avere evidenze reali. Finora solo però utilizzando atomi ultrafreddi: la scoperta pubblicata su Nature del gruppo di scienziati italiani permette di fatto la creazione di strutture mesoscopiche che condividono le caratteristiche di quelle quantistiche. L’intima natura della realtà ha dunque uno strumento in più per essere studiata. E questo avviene nell’anno intestato dall’Onu alla Scienza e Tecnologia Quantistiche (gli studi sulla meccanica delle matrici risalgono al 1925).
Un oggetto che si può manipolare
«Non è un oggetto solido nel senso classico, se mi cade in testa non fa male», specifica ridendo Antonio Gianfrate, fisico esperto di nanotecnologie alla sede pugliese del Consiglio Nazionale della Ricerca, la seconda firma su Nature. «Ma sì, esiste: il nostro supersolido è insensibile ai difetti, come un liquido, ma acquisisce una struttura ordinata. Come un solido». Cerchiamo di capire meglio: «La nostra piattaforma di lavoro è ibrida, composta da luce e materia: in pratica abbiamo creato un condensato di fotoni, una forma particolare di questi che chiamiamo polaritoni e li abbiamo trasformati in un supersolido». Una scoperta che ha vantaggi in termini di (minore) complessità: è uno stato che può essere ricreato con apparati sperimentali che richiedono settimane e non anni. «Si tratta appunto di un oggetto, che può dunque essere manipolato più facilmente rispetto ai condensati atomici, pur avendo caratteristiche simili». Si propone dunque come una porta d’accesso più agevole verso lo studio di questo tipo di fisica. A cosa serve? È ancora presto per dirlo, «siamo ancora agli inizi, questa implementazione ha bisogno ancora di essere opportunamente investigata». Si tratta in sostanza di quella che viene definita «ricerca fondamentale», sullo sfondo chiaramente rimane il Sacro Graal della fisica quantistica: il quantum computing. Dove il supersolido potrebbe portare elementi ulteriori per muoversi verso una reale informatica quantistica.
La scoperta è senza precedenti ed è il tipico caso in cui la retorica sull’incapacità italiana di innovare si scioglie come neve al sole. «Il livello della ricerca in Italia è altissimo, collaboriamo con i laboratori di tutto il mondo e non abbiamo niente in meno sia in termini di competenze, sia di strumenti per la ricerca», spiega al Corriere Gianfrate. «Quella che non abbiamo è una visione strutturale, a livello Paese, e questo si traduce nella mancanza di attrattiva verso i giovani. Non avete idea di quanti colleghi e colleghe, anche più preparati di me, hanno deciso di mollare». In assenza di prospettive certe e di un cammino professionale chiaro. «Spesso è una vita di precariato portata avanti a borse di studio, dove tutti veniamo considerati degli eterni giovani», proprio perché, spiega Gianfrate, 37 anni quest’anno, in assenza di stabilità, si fatica a uscire dallo stato di «junior». E questo malgrado il livello riconosciuto della nostra ricerca scientifica.
Intelligenza artificiale e scintilla umana
Nel caso di Lecce – «un’oasi felice del Sud Italia, con strutture al livello massimo mondiale» -, sono stati anche i fondi europei del Pnrr a permettere lo scatto in avanti. E ora inizia una nuova stagione, con gli occhi della comunità scientifica puntati addosso: iniziare a manipolare il supersolido e capire dove può portarci. Inevitabile la domanda sulla «moda» tecnologica del momento: «Capita di utilizzare l’intelligenza artificiale, è uno strumento onnipresente, è oramai paragonabile all’utilizzo dei motori di ricerca», conclude Gianfrate. «Ma ai sistemi Ai abbiamo relegato le parti più tediose, quelle ripetitive. La scoperta scientifica può nascere solo dalla scintilla umana, dalla capacità di pensare e creare nuove strade, originali, verso la comprensione sempre più profonda della realtà che ci circonda».
