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Le prime onde quantistiche di antimateria

Prima dimostrazione dell’interferenza quantistica di antimateria, in un articolo apparso su Science Advances. Il lavoro è opera di una collaborazione che comprende il Laboratorio Positroni Politecnico di Milano L-NESS a Como (R. Ferragut), la sezione di Milano dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN, M. Giammarchi), l’Università degli Studi di Milano (S. Sala) e l’Albert Einstein Center for Fundamental Physics and Laboratory for High Energy Physics dell’ Università di Berna in Svizzera (C. Pistillo).

Si tratta della prima versione con antiparticelle dell’esperimento di interferenza di singolo elettrone proposto da Einstein e Feynman e realizzato nel 1976 da Merli, Missiroli e Pozzi e nel 1989 da Tonomura e collaboratori. In questo esperimento (votato dalla rivista Physics World “l’esperimento più bello della fisica”) si dimostrava l’effetto di interferenza di singola particella, un fenomeno puramente quantistico, secondo Feynman al centro del “mistero” della Teoria Quantistica. I ricercatori dei gruppi di Como, Milano e Berna hanno per la prima volta osservato lo stesso effetto per una antiparticella; si tratta del positrone (anti-elettrone), ipotizzato da Dirac nel 1928 e scoperto nel 1932. L’interferenza di particella singola è stata possibile grazie a tre elementi cruciali: un fascio di positroni a particella singola, un interferometro in modalità Talbot-Lau mode e le emulsioni nucleari come rivelatore.

Il lavoro ha costituito la Tesi di Dottorato di Simone Sala all’Università degli Studi di Milano ed è parte del progetto QUPLAS (QUantum interferometry with Positrons and LASers. Spokesperson M. Giammarchi, INFN Milano) per lo studio dell’interferenza e della gravitazione del positronio. Tra le possibili applicazioni future di questa tecnica interferometrica vi è la misura dell’accelerazione gravitazionale di sistemi neutri di antimateria, sfruttando le potenzialità degli interferometri Talbot-Lau come sensori inerziali.

Per approfondimenti:

03 maggio 2019
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