Premio Nobel Fisica: interazione fondamentale fra luce e materia. Quali le applicazioni?

Premio Nobel 2012 per la Fisica: assegnato a Serge Haroche e David J. Wineland

Il Premio Nobel 2012 per la Fisica è stato vinto da Serge Haroche e David J. Wineland per il loro metodo che ha permesso di misurare e manipolare i sistemi quantistici. In particolare il Nobel a Haroche è stato assegnato per ‘aver dimostrato l’osservazione diretta di particolari particelle quantistiche senza distruggerle’. Dopo la consegna ieri del Premio Nobel 2012 per la Medicina a a John B. Gurdon e Shinya Yamanaka per la loro ricerca sulle staminali, ora è toccato  alla fisica.

Pare che per la prima volta in assoluto nella storia dei Nobel, il vincitore sia stato chiamato al telefono e intervistato direttamente dai membri dell’Accademia delle Scienze: è successo con Haroche, che vedendo il prefisso della Svezia si è seduto prima di accettare la telefonata. Il lavoro dei due Premi Nobel ha tantissime applicazioni in molte aree di lavoro, inclusa quella dei computer quantistici. A proposito, il sito ufficiale del Premio Nobel è stato letteralmente preso d’assalto e pare che abbia qualche problema di linea. 

Serge Haroche è nato nel 1944 a Casablanca in Marocco. Attualmente è affiliato al Collège de France 

di Parigi e all’École Normale Supérieure, sempre a Parigi. David J. Wineland è sempre classe 1944, ma è nato a Milwaukee negli Stati Uniti. Attualmente è affiliato al National Institute of Standards and Technology di Boulder negli Stati Uniti e all’ University of Colorado, sempre di Boulder.

Nell’attribuire loro il riconoscimento, il comitato di assegnazione del Premio Nobel ha dichiarato: “I laureati hanno aperto la strada a una nuova era di sperimentazione della fisica quantistica, facendo la dimostrazione dell’osservazione di particelle quantistiche senza distruggerle”. Adesso Haroche e Windeland potranno suddividersi equamente la ricompensa di otto milioni di corone svedesi (929’000 euro) prevista per la vittoria del Nobel.

Finalmente abbiamo qualche informazione in più. Serge Haroche e David J. Wineland sono riusciti ad inventare, indipendentemente l’uno dall’altro, metodi per la misurazione e la manipolazione di singole particelle, pur mantenendo inalterata la loto natura quanto-meccanica, in modi che in precedenza erano considerati impossibili.

Adesso i due premi Nobel hanno aperto le porte per una nuova era di sperimentazione della fisica quantistica, dimostrando che è possibile effettuare l’osservazione diretta delle singole particelle quantistiche senza bisogno di distruggerle. Il problema è che le singole particelle non sono così facilmente isolabili dall’ambiente circostante e tendono a perdere le proprie caratteristiche quantistiche quanto cominciano ad interagire con il mondo esterno. A causa di questo problema, molti fenomeni bizzarri previsti nella fisica quantistica non potevano essere osservati direttamente e i ricercatori non riuscivano a procedere nei propri esperimenti.

Ma grazie ai metodi di laboratorio inventati da Haroche e Wineland, ecco che adesso sarà possibile misurare, contare e controllare i fragili stati quantici. I loro metodi hanno molto in comune: David Wineland intrappola atomi carichi elettricamente o ioni e li invia per controllare e misurare le particolarità dei fotoni. Serge Haroche tende invece a seguire un approccio opposto: lui parte col misurare e controllare i fotoni intrappolati inviando atomi della trappola. Ovviamente per una spiegazione più tecnica conviene rivolgersi a un fisico.

Entrambi i lavori premiati ricadono nel campo dell’ottica quantistica che studia l’interazione fondamentale fra luce e materia, un settore che ha visto notevoli progressi a partire dalla metà del anni Ottanta. Le loro scoperte sono alla base della costruzione di un nuovo super computer velocissimi, basato sulla fisica quantistica. Chi lo sa che queste ricerche non cambieranno anche la nostra vita quotidiana? Avere un computer veramente ultra mega veloce? Sarebbe bellissimo!

Nell’ambito del conferimento del premio Nobel 2012 per la Fisica, va segnalato il contributo di Paolo Mataloni e Francesco De Martini, del gruppo di Ottica quantistica del dipartimento di Fisica della Sapienza, che compaiono tra gli autori delle pubblicazioni selezionate nella motivazione del premio.

“Il riconoscimento della Sapienza all’attività di ricerca di Serge Haroche si è già espresso nel 2001- sottolinea Giancarlo Ruocco prorettore alla Ricerca e direttore del dipartimento di Fisica della Sapienza – con il conferimento allo studioso del premio Tomassoni-Chisesi per i suoi studi sull’interazione tra il singolo atomo e uno o più fotoni in condizioni controllate”.

fonte:apollodoro