Questa recente scoperta dei ricercatori italiani del CNR – pubblicata nella prestigiosa rivista Nature – ha aperto una nuova frontiera nella fisica quantistica, poiché per la prima volta la luce è stata trasformata in un supersolido, uno stato della materia che coniuga l’ordine cristallino tipico dei solidi con la capacità di fluire senza attrito propria dei superfluidi.
Questo risultato, ottenuto mediante un setup sperimentale estremamente sofisticato che ha coinvolto l’uso di laser e semiconduttori composti da arseniuro di gallio e alluminio, si fonda sulla manipolazione di polaritoni, particelle ibride nate dall’interazione tra fotoni ed elettroni, che in esperimenti precedenti avevano già evidenziato comportamenti simili a quelli dei fluidi quantistici, come dimostrato da Sanvitto nel 2009.
L’innovazione risiede nel fatto che, contrariamente agli approcci tradizionali che richiedevano temperature prossime allo zero assoluto per ottenere stati supersolidi con atomi ultrafreddi, questo esperimento ha permesso di raggiungere condizioni molto più accessibili, sfruttando appositamente strutture microingegnerizzate che creano “creste” capaci di confinare e ordinare i polaritoni in una rete cristallina pur mantenendo una dinamicità fluida.
Ad esempio, immaginate un cubetto di ghiaccio che, pur conservando una struttura ordinata, possa scorrere liberamente senza resistenza: questo paradosso rispecchia la doppia natura del supersolido, un fenomeno che sta rivoluzionando il modo in cui concepiamo la materia a livello microscopico e che potrebbe dare impulso a tecnologie innovative, come circuiti fotonici ad altissima efficienza in cui la trasmissione della luce avviene senza perdite per attrito, analogamente a come la scoperta dei semiconduttori ha trasformato il mondo dell’informatica.
Il concetto di supersolido non è affatto nuovo, ma si inserisce in un più ampio contesto di studi sui materiali quantistici, dove la combinazione di interazioni e confinamenti a scale nanometriche ha portato a risultati sorprendenti, rafforzando l’idea che la manipolazione della luce possa rivelare proprietà finora inimmaginabili.
La possibilità di ottenere uno stato supersolido a temperature relativamente elevate non solo amplia le condizioni sperimentali per lo studio dei fenomeni quantistici, ma stimola anche un rinnovato interesse per le applicazioni pratiche di tali stati, potenzialmente rivoluzionando settori come la computazione quantistica, l’ottica e le tecnologie di comunicazione.
In questo scenario, la trasformazione della luce in un materiale supersolido si configura come un punto di svolta, poiché non si tratta semplicemente di un nuovo esperimento, ma di un invito a ripensare i confini tra gli stati della materia, evidenziando come fenomeni apparentemente contraddittori possano coesistere e aprire la strada a soluzioni tecnologiche che fino a poco tempo fa appartenevano al regno della fantascienza.
