Trappole quantistiche 2D, per materiali impossibili

Materiali a 2 dimension i sono stati utilizzati per realizzare trappole quantistiche , vale a dire cavità al cui interno è possibile isolare e studiare i bizzarri fenomeni della meccanica quantistica . A riuscirci, sfruttando una sorta di innovativo microscopio è stato lo studio pubblicato sulla rivista Nature Physics e guidato da James McIver, dell'Università Columbia negli Stati Uniti. Il risultato apre alla possibilità di realizzare materiali con caratteristiche finora impossibili , utili per nuove generazioni di sensori e futuri computer .

Chiave della scoperta è una nuova tecnica di spettroscopia ai terahertz , che sfrutta cioè lunghezze d'onda che si trovano a cavallo tra quelle infrarosse e le micronde , capace di aprire la porta alla visione di una dimensione finora sfuggente . La tecnica è stata utilizzata per capire che cosa avviene all'interno di minuscole torri fatte impilando piccoli fogli di materiali talmente sottili da essere considerati bidimensionali . I dati hanno dimostrato che queste pile di materiali 2D si comportano come una cavità quantistica , nella quale è possibile imprigionare per lungo tempo singoli quanti , ad esempio una particella di luce .

Si tratta di dispositivi che sono alla base di molte tecnologie quantistiche e che sono normalmente realizzati come sfere cave al cui interno i quanti rimbalzano continuamente come fossero intrappolati fra pareti di specchi.

Secondo gli autori della ricerca anche le mini pile 2D avrebbero le stesse capacità delle cavità quantistiche tradizionali, con il vantaggio di essere più facili da realizzare e da connettere tra loro. "Abbiamo scoperto che i bordi del materiale agiscono già come specchi", ha detto Gunda Kipp, prima autrice dello studio. Queste nuove trappole sarebbero, dunque, strumenti ideali sia per studiare al meglio i fenomeni quantistici che vi avvengono all'interno, ad esempio la superconduttività , sia dispositivi per realizzare nuove forme di materiali finora impossibili che per la realizzazione di nuove tecnologie quantistiche.