ROMA – Un cristallo è stato trasformato in un simulatore che permetterà di studiare in dettaglio le leggi del mondo quantistico, così lontane dalla percezione della vita quotidiana. Il prototipo, descritto sulla rivista Science, riproduce la struttura del grafene ed apre la strada a una nuova classe di nanodispositivi per studiare il mondo quantistico. E' il frutto della collaborazione tra il laboratorio Nest della Scuola Normale Superiore di Pisa, l'Istituto nanoscienze del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), la Columbia University di New York, l'università olandese di Nimega e quelle americane del Missouri e Princeton. Cuore del cristallo è un reticolo esagonale, modellato con precisione nanometrica sulla superficie del semiconduttore, che riproduce la struttura del grafene. Poter modificare a piacimento parametri chiave come il passo del reticolo artificiale, permette di studiare il comportamento degli elettroni in condizioni analoghe a quelle del grafene, ma controllabili. Secondo gli esperti la realizzazione di questo dispositivo costituisce un notevole passo in avanti nella possibilità di studiare il comportamento quantistico degli elettroni. ''Fenomeni come la superconduttività ad alta temperatura, certi tipi di ferromagnetismo e stati 'esotici' della materia, come i liquidi di spin, sono l'effetto delle mutue interazioni quantistiche tra gli elettroni'', spiega Marco Polini, del laboratorio Nest. ''Calcolare in modo esatto il comportamento di tali sistemi complessi – aggiunge – è un compito impossibile anche per i più potenti computer. I simulatori quantistici permettono di aggirare il problema, imitando il sistema quantistico 'incalcolabile' con uno artificiale e controllabile che ne riproduce la dinamica''. I primi test del prototipo ''sono promettenti'', osserva Vittorio Pellegrini del Nest. Adesso si punta a sviluppare ulteriormente il dispositivo. ''Confidiamo nella possibilità di creare le condizioni per esplorare nuovi stati quantistici che potrebbero, in futuro, portare a dispositivi ancora più avanzati e ad applicazioni, per esempio, nel campo dell'elaborazione avanzata d'informazione o nella crittografia''.