FISICA/ Ecco come gli scienziati hanno "placcato" la particella introvabile

Ecco ora che un gruppo di fisici dell'Università di Innsbruck, guidati da Christian Roos, ha annunciato, in un numero di gennaio di Nature, di aver osservato per la prima volta lo Zitterbewegung. Alla base di una simulazione quantistica sta l'idea di riprodurre fedelmente nel proprio esperimento ogni termine presente nell’equazione che descrive le proprietà statiche e dinamiche del sistema originale (detta hamiltoniana). In questo caso i ricercatori hanno utilizzato uno ione intrappolato in una gabbia elettrodinamica per simulare le proprietà di una particella libera di Dirac: posizione e quantità di moto dello ione intrappolato rappresentano posizione e quantità di moto della particella, mentre due degli stati energetici interni dello ione sono usati per rappresentare gli stati a energia positiva e negativa previsti dalla teoria di Dirac. L'utilizzo di una radiazione laser per muovere lo ione in una sola direzione ha permesso infine di restringere il problema alle soluzioni uni-dimensionali dell'equazione hamiltoniana.

Modificando la frequenza e l'intensità del laser, i ricercatori hanno osservato la comparsa e scomparsa dell'effetto esattamente secondo quanto previsto dalla teoria di Schroedinger, confermando che è proprio l'interferenza tra gli stati a energia positiva e negativa a dar vita allo Zitterbewegung.

L’esperimento-simulazione del gruppo del Roos fa finalmente luce sulle domande sollevate dalle teorie dei due grandi premi Nobel 80 anni fa, aprendo ora spazio alla verifica dell'esistenza di altri fenomeni quantistici tuttora inosservati.