I fisici hanno dimostrato che sono necessarie solo 7 particelle quantiche, che si comportano come se fossero immerse in un miliardo di persone. Su larga scala, la materia passa attraverso varie trasformazioni, chiamate transizioni di fase, dove (ad esempio) l'acqua passa nel ghiaccio o nel vapore. I ricercatori sono abituati a vedere cose come questa in grandi quantità di molecole, ma mai in un cluster così piccolo.
In un nuovo studio, gli scienziati hanno monitorato le transizioni di fase in sistemi rappresentati da sette particelle di luce (fotoni) che hanno acquisito uno stato fisico esotico: il condensato di Bose-Einstein (BCE). È uno stato fisico raggiunto dalla materia a temperature ultrafredde, dove le particelle iniziano a mescolarsi e agire all'unisono.
Poiché i fotoni sono pacchetti di luce, sono creati dall'energia, non importa, il che rende strano cambiare la fase. Ma nel 2010, i ricercatori tedeschi sono stati in grado di dimostrare che particelle leggere in grado di comportarsi come CBA. Per catturare i fotoni, gli scienziati hanno creato una piccola fotocamera a specchio e l'hanno riempita di vernice colorata. Quando le particelle di luce si schiantarono contro le particelle del colorante, quest'ultimo assorbì il primo e riemesse. Per questo motivo, i fotoni hanno impiegato più tempo per spostarsi all'interno della fotocamera, cosa che in realtà li ha rallentati. Di conseguenza, la fotocamera è diventata uno spazio in cui i ricercatori potevano rendere i fotoni lenti e metterli a distanza ravvicinata. Di conseguenza, era evidente come i fotoni iniziassero a contattare e dimostrare il CBE. In un recente esperimento, il team ha voluto scoprire il numero minimo di fotoni richiesti per tali azioni. Usando un laser sottile, hanno pompato i fotoni in una trappola per specchi di colore simile riempita uno per uno e hanno osservato il comportamento della miscela. Si è scoperto che, in media, 7 fotoni sono sufficienti per formare un CBE. Questa soglia bassa è necessaria per determinare l'inizio di una transizione di fase.
Gli scienziati hanno notato alcune differenze nel micro-CBA dalle transizioni di fase con un numero maggiore di particelle. Quando il ghiaccio si riscalda più del punto di fusione, sembra che passi dalla forma solida a quella liquida all'istante. Tuttavia, con la partecipazione di soli 7 fotoni, questo processo viene eseguito gradualmente.
