"Siamo in grado di vedere i singoli atomi in queste interessanti nuvole di atomi e cosa stanno facendo in relazione tra loro, il che è bellissimo", afferma Martin Zwierlein, professore di fisica Thomas A. Frank al MIT. In un risultato rivoluzionario, gli scienziati del MIT negli Stati Uniti sono riusciti a catturare le prime immagini di singoli atomi che interagiscono liberamente nello spazio. Questa pietra miliare svela gli elusivi effetti quantistici che governano il loro comportamento, confermando decenni di previsioni teoriche.
I ricercatori hanno sviluppato una tecnica unica per intrappolare brevemente gli atomi utilizzando un reticolo di luce. Ciò ha permesso loro di fotografare interazioni mai viste prima tra bosoni e fermioni. Le immagini mostrano bosoni che si raggruppano in formazioni simili a onde e fermioni che formano coppie, meccanismi legati alla superconduttività.
Pubblicati su Physical Review Letters il 5 maggio 2025, questi risultati forniscono un nuovo e potente modo per osservare i fenomeni quantistici nello spazio reale. La tecnica di microscopia a risoluzione atomica del team prevede di radunare gli atomi in una trappola a raggio laser, quindi congelarli con un reticolo di luce prima di illuminare e catturare le loro posizioni.
Il team è riuscito a ottenere immagini di nuvole di diversi atomi, catturando bosoni che si raggruppano in onde e fermioni che si accoppiano. Questo accoppiamento è un processo chiave coinvolto nella superconduttività. In futuro, il team applicherà la propria tecnica di imaging per visualizzare fenomeni più esotici e meno compresi, come la "fisica quantistica di Hall".