frattale-quantico

I fisici hanno sono riusciti a “creare” un frattale quantico, una struttura che potrebbe rivelare nuovi e strani tipi di comportamenti degli elettroni.

I frattali sono schemi che si ripetono su scale di lunghezza diverse: se si ingrandisce il materiale al microscopio la struttura sembrerà ripetersi come all’infinito. Queste strutture, anche se non molto note, sono invece molto comuni nel mondo naturale.

Ma nel piccolo regno quantistico, i frattali non sono così facili da trovare. Gli scienziati hanno creato artificialmente un frattale quantico posizionando molecole di monossido di carbonio su una superficie di rame. Confinati tra le molecole, gli elettroni nel rame formano una forma frattale all’interno del triangolo di Sierpinski, secondo quanto riportato dai ricercatori il 12 novembre in Nature Physics. Un vero e proprio triangolo di Sierpinski conterrebbe un numero infinito di triangoli, così i ricercatori hanno creato un’approssimazione di quella forma, con abbastanza triangoli da rendere evidente la sua struttura ripetitiva.

 

Come funzionano gli elettroni di un frattale

Gli elettroni che abitano in un frattale non vivono in un ambiente “3D”. Non esistono nemmeno in un mondo bidimensionale o in una linea monodimensionale. Occupano invece un numero di dimensioni intermedie e frazionarie. In questo caso, gli scienziati sono riusciti ad evidenziare il numero esatto di elettroni presenti nel triangolo di Sierpinski.

Ma le particelle quantiche tendono ad agire in modi insoliti quando sono confinate solo ad una o due dimensioni. Per questo motivo, gli scienziati non sanno ancora come si comporteranno gli elettroni in dimensioni frazionarie, afferma la fisica Cristiane Morais Smith dell’Università di Utrecht, che ha sede nei Paesi Bassi. “Quello che può uscire dal nostro lavoro è un territorio completamente inesplorato.