Nel mondo della fisica quantistica, alcuni stati della materia si trovano in spazi così microscopici da risultare quasi impossibili da osservare. È il caso di certi fenomeni legati ai vortici superconduttori, previsti negli anni Sessanta ma mai verificati sperimentalmente per via delle loro dimensioni energetiche infinitesimali. Un gruppo di ricercatori dell'Istituto Niels Bohr di Copenaghen ha però trovato una soluzione alternativa: invece di inseguire questi stati nel loro ambiente naturale, ne ha ricreato le condizioni in laboratorio.
La strategia della "porta sul retro"
Sotto la guida del professor Saulius Vaitiekėnas, i ricercatori hanno adottato un approccio ingegnoso che ricorda le strategie informatiche: aggirare il problema trovando una via laterale. Hanno costruito un sistema completamente nuovo, creando un cilindro superconduttore microscopico e applicando un flusso magnetico per riprodurre la fisica dei vortici naturali. "Questo sistema ci permette di studiare gli stessi stati quantistici, ma alle nostre condizioni", spiega Vaitiekėnas.
Il risultato rappresenta un esempio di come la creatività sperimentale possa superare barriere considerate insormontabili. La chiave del successo è stata l’uso di materiali creati su misura nei laboratori danesi, capaci di offrire un controllo preciso delle condizioni sperimentali.
Un'innovazione nata per caso
La scoperta ha avuto anche una componente di casualità. "Ci siamo imbattuti in questi stati per caso", racconta Vaitiekėnas. "Ma una volta capito cosa stavamo osservando, era chiaro che si trattava di qualcosa di importante".
Il sistema sfrutta una piattaforma semiconduttore-superconduttore sviluppata a Copenaghen circa dieci anni fa, oggi dimostratasi estremamente versatile. Questa tecnologia ha permesso di creare e analizzare nuovi stati quantistici, consolidando il ruolo della ricerca danese in un contesto internazionale sempre più competitivo.
Verso simulatori quantistici ibridi
Sebbene si tratti ancora di ricerca di base, le ricadute pratiche potrebbero essere notevoli. Gli stati osservati potrebbero infatti diventare utili per la costruzione di simulatori quantistici ibridi, strumenti fondamentali per studiare materiali complessi del futuro. Si tratta di dispositivi considerati una delle frontiere più promettenti nello sviluppo delle tecnologie quantistiche.
La metodologia sviluppata apre quindi nuove prospettive per l’esplorazione di fenomeni finora confinati alla sola teoria. Creando vortici superconduttori sintetici in laboratorio, i ricercatori hanno dimostrato che a volte la strada migliore non è quella diretta, ma quella che consente di ricreare l’ambiente ideale per osservare ciò che prima sembrava irraggiungibile.