Svolta epocale nella fisica quantistica: catturata l’immagine di un fotone
Tradizionalmente, un fotone non può essere catturato con i metodi fotografici convenzionali. Tuttavia, i ricercatori dell’Università di Birmingham hanno recentemente calcolato la funzione d’onda di una particella luminosa, riuscendo così a ottenere un’immagine dettagliata della sua forma. Questo traguardo è stato reso possibile da una nuova teoria che descrive l’interazione tra luce e materia a livello quantistico.
“Grazie ai nostri calcoli, siamo riusciti a trasformare un problema apparentemente irrisolvibile in qualcosa di computabile. Come risultato di questo modello, siamo riusciti a creare un’immagine di un fotone, un’innovazione mai realizzata prima in fisica,” ha dichiarato il dott. Benjamin Ewen dell’Università di Birmingham.
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I fotoni trasportano informazioni sulla loro origine e sugli oggetti da cui sono stati riflessi lungo il loro cammino. Sono questi fotoni che, quando colpiscono la retina o il sensore di una fotocamera, ci permettono di percepire il mondo che ci circonda. Tuttavia, poiché i fotoni non interagiscono tra loro, un fotone non può “catturare” un altro fotone. Per affrontare questa sfida, i fisici hanno sviluppato una rappresentazione matematica precisa della forma del fotone.
Secondo Ben Yuen, coautore dello studio, la loro visualizzazione simula accuratamente un fotone emesso da un atomo situato sulla superficie di una nanoparticella. Gli scienziati hanno registrato ripetutamente la posizione in cui il fotone è stato rilevato. Sono partiti dal principio della meccanica quantistica, che stabilisce che, anche prima della rilevazione, tutte le informazioni dettagliate su un fotone esistono già come funzione d’onda, la quale è stata calcolata dai ricercatori.
Per ulteriori dettagli sullo studio, visitate il sito web dell’Università di Birmingham.
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