San Francisco Frontiers - Formulazione universale prevede relazioni tra elettroni e fotoni

Un'ipotesi universale che possa aiutare a prevedere le interazioni tra tutte le particelle all'interno di un sistema quantistico a molti corpi. Una teoria applicabile non solo agli elettroni, ma anche a fotoni e fononi. È il contributo che arriva da un gruppo di ricercatori dell'Università di Chicago, coordinati da Carlos Leonardo Benavides-Riveros, assegnista di ricerca del Dipartimento di fisica dell'Università di Trento, insieme al collega David A. Mazziotti dell'ateneo statunitense. Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Physics Review Letters con il titolo di "Exact Ansatz of Fermion-Boson Systems for a Quantum Device". La chiave di lettura - si legge in una nota - è data da un algoritmo quantistico, anch'esso universale, che gli scienziati hanno simulato su un quantum computer Ibm, con un errore teorico sostanzialmente nullo. È questo l'aspetto innovativo della ricerca: lo sviluppo di un unico approccio, valido per produrre ipotesi - che in fisica vengono chiamate "ansatz" - esponenziali di qualsiasi sistema quantistico a molti corpi che, se implementato su dispositivi quantistici, produce funzioni d'onda precise. Una soluzione che, secondo i fisici, apre anche a nuove prospettive nello studio degli stati della materia. "I sistemi che troviamo in natura non contengono mai solo elettroni, non sono isolati dal resto del mondo. La luce può modificarne la struttura", spiega Carlos Leonardo Benavides Riveros. "Quello che abbiamo fatto - prosegue - è stato introdurre altre particelle quantistiche. E seguendo la nostra formulazione universale del problema possiamo comprendere la struttura della sua funzione d'onda e quindi le sue proprietà fisiche".

N.Wilson--SFF