Sfruttare la subradianza potrebbe consentirci di creare reti quantistiche affidabili e di lunga durata.
Subradianza: cos’è?
I ricercatori presso la società di processori quantistici Pasqal affermano che questo nuovo fenomeno potrebbe in futuro permettere la creazione di reti quantistiche. Questo perché la subradianza evita efficacemente il decadimento di un grande gruppo di atomi “eccitati”. Gli studiosi avevano già osservato il fenomeno, ma solo in insiemi diluiti e in array atomici ordinati, mai in dense nubi atomiche. La subradianza funziona a causa di un fenomeno chiamato interferenza distruttiva, che si verifica quando due onde di luce con la stessa ampiezza occupano la stessa parte di spazio. I picchi e gli avvallamenti delle due onde possono allinearsi, dando vita a un’onda due volte più luminosa, o annullarsi del tutto.
Subradianza: lo studio
Gli atomi ricevono energia assorbendo particelle di luce (fotoni). Gli elettroni passano ad uno stato eccitato, nel quale l’energia è più alta, grazie ai fotoni. Una volta “eccitati”, gli atomi emettono un fotone e ricadono in uno stato fondamentale. Se però tra gli atomi intercorre una distanza inferiore alla lunghezza d’onda del fotone, la luce si annulla e questi restano in uno stato eccitato. Questo processo è la subradianza, che evita il decadimento di un grande gruppo di atomi eccitati.
L’esperimento
I ricercatori realizzano più nuvole di varie forme e dimensioni per studiarne le proprietà e scoprono che più atomi ci sono, più tempo gli stessi impiegano a decadere al loro stato fondamentale. Una volta creata una nube subradiante, i ricercatori scuotono gli atomi dai loro stati oscuri, consentendo agli stesse di emettere luce senza interferenze distruttive. Ciò provoca un’esplosione di luce dalla nuvola. Così ricercatori possono creare e controllare nuvole atomiche subradianti ed hanno in programma di condurre studi più approfonditi. Il team ha pubblicato lo studio lo scorso 10 maggio sulla rivista Physical Review X.
