Per la prima volta è stato possibile misurare direttamente il tempo di processi che avvengono nel mondo subatomico, senza utilizzare strumenti esterni che avrebbero potuto alterare il fenomeno osservato. Il risultato, pubblicato sulla rivista Newton dal gruppo di ricerca del Politecnico Federale di Losanna, rappresenta un passo decisivo per comprendere come il tempo agisca nei sistemi governati dalla meccanica quantistica e apre nuove possibilità nello sviluppo di materiali avanzati.
Conoscere la durata di un evento quantistico permette infatti di immaginare materiali con proprietà oggi irraggiungibili, fondamentali per le tecnologie del futuro. La tecnica messa a punto dai ricercatori consente di misurare intervalli temporali estremamente brevi, dell’ordine di un miliardesimo di miliardesimo di secondo: tempi così rapidi da descrivere, ad esempio, quanto impiega un elettrone ad assorbire un fotone.
Il gruppo coordinato da Hugo Dil ha sfruttato un principio fisico ben noto: quando un elettrone assorbe una particella di luce, aumenta la propria energia e può uscire dalla struttura del materiale in cui si trova. Questo processo può avvenire attraverso percorsi quantistici differenti che interferiscono tra loro, generando uno schema caratteristico. È proprio in questo schema che si nasconde l’informazione sulla durata dell’evento, che può così essere estratta senza ricorrere a strumenti esterni.
La tecnica è stata testata su materiali con strutture atomiche diverse e i risultati hanno rivelato un andamento chiaro: più semplice è la struttura del materiale, più lunga risulta la durata dell’evento quantistico. Nel rame, che presenta una struttura tridimensionale, la transizione è stata fulminea: appena 26 miliardesimi di miliardesimo di secondo. Nei materiali bidimensionali il processo ha rallentato fino a 140–175 unità dello stesso ordine di grandezza, mentre nelle strutture ancora più semplici ha superato 200.
Questi dati mostrano come la natura del materiale influenzi profondamente la velocità con cui si svolgono i fenomeni quantistici, offrendo nuove chiavi di lettura per la fisica della materia e per la progettazione di tecnologie basate sul controllo degli elettroni.
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