Per studiare la fisica quantistica meglio tenersi un pettirosso in laboratorio. Questi animali, infatti, riescono a mantenere un entaglement quantistico nei loro occhi, che usano per vedere il campo magnetico terrestre, più a lungo del migliore sistema creato artificialmente. Lo ha dimostrato un gruppo di ricercatori guidato da Simon Benjamin dell’ Oxford University e della National University of Singapore, in uno studio pubblicato su Physical Letter Review.

In un sistema entangled le singole parti si influenzano a vicenda e le loro proprietà possono essere determinate solo guardando allo stato complessivo del sistema. Tra i problemi principali dello studio di questi sistemi vi è il fatto che si mantengono per pochissimo tempo, milionesimi di secondo, anche in condizioni di laboratorio ideali (come una temperatura vicina allo zero assoluto). 

Da anni i ricercatori ritengono che gli occhi degli uccelli contengano una bussola basata su questo fenomeno quantistico, che permette loro di percepire il campo magnetico della Terra e orientarsi. Per ora non ci sono prove definitive, ma ce ne sono molte circostanziali che inducono tutti gli esperti a ritenere che questo sistema esista e sia anche molto sofisticato. L’ultima viene dal lavoro di Benjamin, nel quale la capacità di mantenere lo stato entangled del sistema presente negli occhi di un pettirosso è stata comparata al golden standard in loro possesso. Conclusione: non c’è gara, vince la natura.

La base del lavoro dei ricercatori è un precedente studio del 2005, realizzato presso la University of California a Irvine dal team di Thorsten Ritz. Gli scienziati di Ritz hanno mostrato che, sebbene i pettirossi europei non abbiano nessun problema a puntare il loro becco verso l’Africa sotto la guida del campo magnetico terrestre, aggiungendo un secondo campo magnetico, la loro bussola interna impazzisce. Questo secondo campo era talmente debole – meno di un terzo dell’uno per cento di quello terrestre – che può aver influenzato soltanto un sistema quantistico.

Nel nuovo studio, i fisici hanno costruito un modello matematico dell’esperimento di Ritz e hanno calcolato che, per poter essere sensibile a un secondo campo magnetico così debole, il sistema entagled negli occhi dei pettirossi si deve mantenere per almeno 100 microsecondi (circa 0,0001 secondi).

I ricercatori hanno allora comparato questa resistenza con quella di una molecola chiamata N@C60, un gabbia geometrica di atomi di carbonio con un atomo di azoto dentro. Questa molecola è uno dei sistemi di laboratorio in grado di conservare meglio lo stato di entanglement. Nell’esperimento di Benjamin, a temperatura ambiente, la molecola ha mantenuto il suo stato entangled per 80 microsecondi, quattro quinti di quanto riescono a fare gli occhi dei pettirossi.

Il risultato ha lasciato Benjamin senza parole: “ Gli uccelli, in qualunque modo facciano, qualsiasi cosa abbiano dentro gli occhi, riescono meglio della nostra bellissima molecola disegnata appositamente. È sbalorditivo”.

 

Fonte:www.koimano.com

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