Le bolle che scoppiano a volte possono emettere luce e la meccanica quantistica sembra esserci dietro

Il fenomeno della sonoluminescenza ha affascinato gli scienziati per decenni. È il nome di ciò che accade quando una bolla in un liquido implode dopo essere stata eccitata dal suono e rilascia luce coerente con l’energia della superficie del Sole. I meccanismi esatti alla base di questo processo sono incerti, ma una nuova ricerca ha trovato prove che il processo è di natura quantistica.

La sonoluminescenza non è relegata al solo regno dei laboratori, la peculiare canocchia è anche capace di crearla con i suoi artigli. Secondo un nuovo documento di prestampa, ancora da sottoporre a revisione paritaria, i fotoni – particelle di luce – emessi da questa singola implosione di bolle hanno la firma giusta per essere coerenti con un processo quantistico.

“Abbiamo tre tipi di luci nel mondo. O sono laser, e devi spendere molto tempo ed energia per creare un laser, oppure sono termici, che è la luce che di solito otteniamo dal Sole o da una lampada al tungsteno o da una lampada a idrogeno, ecc. o sono quantistici”, ha detto a IFLscience l’autore senior Ebrahim Karimi dell’Università di Ottawa, in Canada.

Il team ha studiato la sonoluminescenza a singola bolla con tre diverse configurazioni che hanno permesso loro di capire che i fotoni sono correlati e la loro emissione, una volta analizzata, non assomiglia per niente a quella che si otterrebbe da una sorgente laser o da un’emissione termica più tradizionale.

“Abbiamo osservato che le foto arrivano in una statistica specifica. E questa statistica specifica è nota come sub-poissoniana”, ha spiegato Karimi a IFLscience. “E questa è una conferma che questo fenomeno è di natura quantistica, puramente quantistica e non ha analoghi classici”.

I laser e le sorgenti termiche di luce sono descritti utilizzando una classica comprensione elettromagnetica della luce. Ma le fonti che hanno una distribuzione sub-poissoniana non hanno equivalenti nel mondo classico.

Questa scoperta è piuttosto eccitante per alcuni motivi. Fornisce informazioni sui misteri che ancora avvolgono la sonoluminescenza. Ma, poiché il team intende indagare, potrebbe anche fornire un modo più economico e semplice per creare una sorgente di luce quantistica.

Karimi crede che i fotoni prodotti siano coppie entangled, il che significa che ogni coppia formata è un singolo stato quantistico, non importa quanto distanti possano allontanarsi. La loro prossima indagine potrebbe rivelare se questo è il caso. E se questo è vero e la sonoluminescenza può essere ridotta in modo da produrre solo una manciata di fotoni, tutti entangled, questo potrebbe essere molto utile in molte altre indagini scientifiche che richiedono costosi laser e apparecchiature luminose.

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