Osservata la prima 'pioggia quantistica'

(ANSA) - FIRENZE, 21 MAR - Un team di ricercatori del Cnr, dell'Università di Firenze e del Laboratorio europeo di spettroscopie non lineare (Lens) ha osservato la prima "pioggia quantistica", la formazione di file di gocce quantistiche in miscele di atomi ultrafreddi. Il fenomeno è dovuto alla tensione superficiale che, analogamente a quanto osservato nei liquidi classici, provoca la rottura di un filamento atomico in gocce per minimizzare la superficie di interfaccia. Lo studio, si spiega in una nota, pubblicato su Physical Review Letters, costituisce un passo in avanti nella conoscenza dei liquidi quantistici e nello sviluppo di nuove tecnologie "atomiche".
    Il fenomeno è stato osservato nel laboratorio di Miscele quantistiche dell'Istituto nazionale di ottica del Cnr (Cnr-Ino). Questo risultato ha importanti implicazioni per la comprensione e manipolazione di nuove forme di materia. Hanno collaborato anche ricercatori delle Università di Bologna, di Padova e dei Paesi Baschi (Upv/Ehu). Nella fisica dei fluidi è noto che la tensione superficiale di un liquido, dovuta alle forze di coesione intermolecolari, tende a minimizzare la superficie di interfaccia. Questo meccanismo è alla base di fenomeni macroscopici come la formazione delle gocce di pioggia o delle bolle di sapone. La tensione superficiale è anche all'origine del fenomeno dell'instabilità capillare, nota anche come instabilità di Plateau-Rayleigh, per cui un sottile getto di liquido si rompe formando una sequenza di goccioline. "In un gas atomico raffreddato a temperature prossime allo zero assoluto - spiegano i ricercatori -, gli atomi perdono la loro individualità e seguono le leggi della meccanica quantistica. In particolari condizioni questi sistemi, benché rimangano nella fase gassosa, si comportano come liquidi". Grazie alla capacità di controllare con grande precisione le interazioni fra gli atomi, i fisici sono capaci, già da alcuni anni, di formare gocce quantistiche (quantum droplet) da gas ultrafreddi. Il team sperimentale, guidato dalla ricercatrice del Cnr-Ino Alessia Burchianti, ha studiato, mediante tecniche di imaging e manipolazione ottica, l'evoluzione dinamica di una singola goccia quantistica formata a partire da una miscela ultrafredda di atomi di potassio e rubidio. (ANSA).