Nobel per la Fisica, Fabris (Cnr): “Ricerche straordinarie, presto tecnologie che potranno cambiare la nostra vita”

Sono ricerche ‘straordinarie’ quelle che hanno permesso di portare le leggi della fisica quantistica verso applicazioni concrete: è il commento al Nobel per la Fisica 2025 di Stefano Fabris, direttore del Dipartimento di Scienze fisiche e Tecnologie della materia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Dsftm). “Il premio è stato assegnato a tre scienziati che sono riusciti a mostrare qualcosa di straordinario: anche un oggetto ‘grande’ (macroscopico, ovvero delle dimensioni confrontabili con quelle dell’essere umano) può comportarsi come una particella quantistica”, osserva Fabris.

“Quasi cent’anni fa, la meccanica quantistica aveva rivelato che le particelle più piccole della materia, come elettroni o protoni, possono attraversare barriere di energia che, secondo la fisica classica, dovrebbero essere invalicabili: è come se una pallina riuscisse a passare attraverso un muro, secondo l’effetto chiamato tunneling quantistico. Fino a poco tempo fa – prosegue – si pensava che questo fenomeno fosse possibile solo nel mondo delle dimensioni infinitesimamente piccole. Ma i vincitori del Nobel hanno dimostrato che anche un sistema composto da miliardi di elettroni, come una corrente elettrica in un materiale superconduttore, può ‘tunnelizzare’, cioè attraversare una barriera di energia senza dissipare energia”.

Questo esperimento risale al 1985 ed è stato “condotto con speciali dispositivi chiamati giunzioni Josephson. Ha mostrato che un’intera corrente elettrica può comportarsi come un unico oggetto quantistico, capace di saltare tra due stati energetici diversi. I ricercatori hanno poi osservato che, irradiando queste giunzioni con microonde, la corrente assorbe ed emette energia in ‘pacchett’ quantizzati, proprio come accade negli atomi. In altre parole, hanno creato una sorta di atomo artificiale su scala macroscopica: un passo fondamentale verso la costruzione dei computer quantistici del futuro”.

Secondo Fabris “questa scoperta non è solo un trionfo teorico: rappresenta una delle prove più affascinanti che le leggi della fisica quantistica, misteriose, controintuitive, ma straordinariamente precise, governano non solo l’infinitamente piccolo, ma anche tecnologie che presto potranno cambiare la nostra vita quotidiana”. Il Cnr è attivo nella ricerca in questo ambito di frontiera, in particolare presso il Cnr-Nano di Pisa, con Elia Strambini e Francesco Giazotto, e presso l’Istituto nazionale di ottica di Firenze con Giacomo Roati.

Illustrazione Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

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