Post di Cesare Nappi

Per la prima volta quest'anno è stato possibile vedere il passaggio atomico da particella a onda quantistica. https://lnkd.in/d48MJ2rf

🔹Un esperimento senza precedenti del Dipartimento dell'Energia presso il Thomas Jefferson National Accelerator Facility (TJNAF) ha rivelato l'"uragano" di particelle che ruotano all'interno dei #neutroni, segnando una pietra miliare nella comprensione della #MeccanicaQuantistica. Questo studio ha permesso agli scienziati di imporre nuove restrizioni sulle distribuzioni di #partoni ed esplorare caratteristiche fondamentali come lo spin dei #nucleoni. Questo fenomeno, noto come "crisi dello spin", nasce dal mistero sull'origine del 70% dello spin di protoni e neutroni, un enigma che i nuovi dati potrebbero aiutare a risolvere. La scoperta non solo getta le basi per svelare l'interazione complessa tra #quark e #gluoni, ma apre anche la porta a future ricerche che potrebbero ridefinire la fisica quantistica e la nostra comprensione della struttura interna degli atomi. Scopri di più su questo straordinario progresso qui!👉🏼 https://lnkd.in/e_iE-tG9 #techtitute #FisicaQuantistica #Neutroni #TECHGlobalUniversity

🔬 Svelato il processo di trasferimento energetico tra due molecole a distanza micrometrica contenute in una cavità ottica. La ricerca condotta da Mattia Russo, post-doc del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, in collaborazione con CNR IFN, The University of Sheffield, University of Cyprus e pubblicata recentemente su  "𝗔𝗱𝘃𝗮𝗻𝗰𝗲𝗱 𝗢𝗽𝘁𝗶𝗰𝗮𝗹 𝗠𝗮𝘁𝗲𝗿𝗶𝗮𝗹𝘀", ha rivelato per la prima volta un processo di delocalizzazione energetica ultraveloce tra due molecole poste ad una distanza ben maggiore di quella permessa dalle leggi classiche che regolano il trasferimento energetico. Questo fenomeno di interazione luce-materia è possibile grazie all'accoppiamento forte tra le molecole i modi risonanti all'interno di una cavità ottica di lunghezza di qualche micrometro. Utilizzando la spettroscopia elettronica bidimensionale, i ricercatori sono riusciti a caratterizzare l'interazione pressoché istantanea tra le transizioni molecolari e i modi della cavità. I risultati ottenuti aprono nuove prospettive per lo sviluppo di dispositivi optoelettronici con controllo remoto. *** The research led by Dr Mattia Russo, a post-doctoral researcher at the Department of Physics, Politecnico di Milano, was conducted in collaboration with CNR IFN, The University of Sheffield, University of Cyprus and recently published in “𝗔𝗱𝘃𝗮𝗻𝗰𝗲𝗱 𝗢𝗽𝘁𝗶𝗰𝗮𝗹 𝗠𝗮𝘁𝗲𝗿𝗶𝗮𝗹𝘀”. The study revealed for the first time the #ultrafast energy delocalisation process between two #molecules placed at a distance greater than the typical distance according to classical energy transfer laws. This light-matter interaction mechanism is possible due to the strong coupling between molecules and the optically confined modes in the few-micron #cavity system. By using two-dimensional electronic #spectroscopy, the researchers were able to characterise the nearly instantaneous interaction between molecular transitions and modes in the cavity. The results open new prospects for the development of remotely controlled #optoelectronic devices. Articolo: https://lnkd.in/d5wgRSnc La ricerca è stata finanziata da progetti europei: "European Research Council (ERC)" #ULYSSES (responsabile Margherita Maiuri) by EU-H2020 e PNRR MUR project IR0000016-I-PHOQS Infrastructure, financed by the European Union - Next Generation EU. #Physics #Photonics #research

To unlock the transformative power of #quantum, the #EU needs to develop a fully-fledged European quantum #ecosystem that builds on its tradition of excellence in quantum research. A whole generation of new technologies with the potential for far-reaching economic and societal impact is starting to emerge in the main quantum application domains: quantum #computing and #simulation, quantum #communication, and quantum #sensing and #metrology. Some are already in development, while many others will be developed in the coming years. The potential of quantum is huge, and all major world regions are investing heavily in this highly strategic field. #HermesCES Per sbloccare il potere di trasformazione della #quantistica, l’#UE deve sviluppare un vero e proprio #ecosistema quantistico europeo che si basi sulla sua tradizione di eccellenza nella ricerca quantistica. Un’intera generazione di nuove tecnologie con il potenziale per un impatto economico e sociale di vasta portata sta iniziando ad emergere nei principali domini di applicazione quantistica: informatica e simulazione quantistica, comunicazione quantistica, rilevamento e metrologia quantistica. Alcuni sono già in fase di sviluppo, mentre molti altri lo saranno nei prossimi anni. Il potenziale della quantistica è enorme e tutte le principali regioni del mondo stanno investendo massicciamente in questo campo altamente strategico. #HermesCSE https://lnkd.in/dQBz3bV

L’Intelligenza Artificiale Trasforma la Ricerca sulla Fusione Nucleare La University of Rochester sta aprendo nuove strade nella ricerca sulla fusione nucleare, grazie al potenziale dell’Intelligenza Artificiale. Al Laboratory for Laser Energetics (LLE), il più grande laboratorio laser accademico del mondo, scienziati e ricercatori stanno affrontando le sfide della fusione inerziale, un processo complesso che richiede estrema precisione. Utilizzando l'IA e il machine learning, gli esperti stanno colmando il divario tra simulazioni e esperimenti reali. Queste tecnologie avanzate permettono di analizzare enormi volumi di dati, ottimizzare le simulazioni e adattare in tempo reale le variabili degli esperimenti. In particolare, l'IA generativa sta giocando un ruolo chiave nel risolvere problemi di fisica inversa e nell'ottimizzare i parametri del laser e dei bersagli. Nonostante la scarsità di dati sperimentali, l’applicazione dell’IA alla fusione nucleare apre nuove prospettive. Potrebbe emergere un nuovo settore della ricerca energetica focalizzato sull'uso di tecnologie IA per la transizione verso un futuro di energia pulita. Tuttavia, gli scienziati sottolineano che l’IA rimane uno strumento di supporto e non un sostituto dell'intelligenza umana, considerata la complessità della fisica coinvolta. #AI #MachineLearning #NuclearFusion #EnergiaPulita #Innovazione

In uno studio pubblicato sulla rivista PRX Quantum dell'American Physical Society, i fisici Hazzard e Zhiyuan Wang, descrivono un metodo per calcolare il limite superiore dei limiti di velocità nella materia quantistica

Fisica e biologia si alleano: e nasce la biologia quantistica di Achille De Tommaso C’è stato un tempo, non molto tempo fa, in cui i biologi giuravano nero su bianco che la meccanica quantistica non poteva avere alcun ruolo nei sistemi della vita. Io stesso, in un mio articolo, paventavo che l’era della Fisica stesse per cedere il passo a quella della Biologia. Oggi ci affidiamo all’analisi del DNA per scoprire la vera origine di una traccia biologica, e i risultati sono sempre precisi: Il DNA non commette errori. In realtà il DNA può commetterne e può portare a mutazioni. E questa possibile verità ci viene spiegata dalla Meccanica Quantistica; una alleanza tra Biologia e Fisica. *** Il fenomeno del tunneling in fisica quantistica è un concetto affascinante che si basa sulla possibilità per una particella di attraversare una barriera di potenziale anche se non ha energia sufficiente per superarla secondo le leggi classiche della fisica. Ma, intendiamoci, il tunneling non è un processo esotico, importante solo per effetti fisici speciali; ha già parecchie applicazioni, come il diodo tunnel, la microscopia a tunneling a scansione (tunneling elettronico) o la microscopia ottica che opera in modalità tunneling di fotoni. Ma oggi si scopre che possa fare molto di più: i processi fisici e chimici che sono cruciali nelle teorie sull’origine e l’evoluzione della vita possono essere ricondotti direttamente agli effetti del tunneling quantistico. Questo avviene perché, secondo la teoria quantistica, la particella non ha una posizione o un'energia ben definita, ma esiste come un'onda di probabilità che si estende nello spazio. Di conseguenza, anche se la maggior parte della probabilità vede la particella sul lato iniziale della barriera, c'è una piccola ma non trascurabile possibilità che essa si trovi dall'altra parte della stessa. Ora, se consideriamo il DNA come una sorta di "barriera", possiamo immaginare che le particelle (ad esempio, agenti mutageni come raggi UV o composti chimici) possano "tunnelizzare" in maniera quantistica attraverso questa barriera, causando danni al DNA e potenzialmente portando a mutazioni. Anche se le leggi della fisica classica suggerirebbero che la barriera del DNA dovrebbe proteggere la sua integrità, la meccanica quantistica ci insegna che esiste sempre una possibilità di tunneling, anche se molto piccola. Questa scoperta è importante, perché ci aiuterà a comprendere meglio i meccanismi alla base delle mutazioni genetiche e, con esse, delle malattie genetiche, aprendo la strada a potenziali approcci terapeutici per prevenirle o trattarle. E aprendo la strada ad altre scoperte della biologia quantistica e, ad altri fatti della vita fisiologica, finora ritenuti inspiegabili. RIFERIMENTI https://lnkd.in/d5Z6WERC https://lnkd.in/dC5H8rcA https://lnkd.in/ds4Cihk

Pubblicato sulla rivista 'Advanced Quantum Technologies' l'articolo scientifico "Analyzing the Temporal Behavior of Noisy Intermediate-Scale Quantum Nodes and Algorithm Fidelity".  In questo studio, i ricercatori e le ricercatrici del #CRS4, Carlo Podda, Giuliana Siddi Moreau, Lorenzo Pisani, Lidia Leoni e Giacomo Cao, hanno esaminato il funzionamento di alcuni computer quantistici "Noisy Intermediate-Scale Quantum" (NISQ), la tipologia di computer quantistici attualmente disponibile. Sono stati eseguiti per migliaia di volte alcuni codici quantistici di riferimento, prestando particolare attenzione sulle operazioni di adattamento (transpile) di questi alle macchine e sulla complessità dei circuiti quantistici prodotti, per capire meglio come la precisione del risultato finale è influenzata dalla profondità del circuito quantistico o dalle caratteristriche della macchina quantistica utilizzata. L'articolo completo è disponibile qui: https://lnkd.in/dtf5wgbD

Prova diretta di un legame σ monoelettronico carbonio-carbonio I legami covalenti condividono coppie di elettroni tra due atomi e costituiscono gli scheletri della maggior parte dei composti organici in legami singoli, doppi e tripli. Al contrario, gli esempi di legami monoelettronici rimangono scarsi, molto probabilmente a causa della loro debolezza intrinseca. Sebbene diversi studi pionieristici abbiano riportato legami monoelettronici tra eteroatomi, la prova diretta di legami monoelettronici tra atomi di #carbonio rimane sfuggente. Qui riportiamo l'isolamento di un composto con un legame monoelettronico σ tra atomi di carbonio mediante l'ossidazione monoelettronica di un #idrocarburo con un legame singolo C–C "allungato". La presenza del legame monoelettronico σ C•C (2,921 Å a 100 K) è stata confermata sperimentalmente mediante analisi di diffrazione dei #raggiX su cristallo singolo e #spettroscopia #Raman, e teoricamente mediante calcoli basati sulla teoria della densità funzionale. I risultati di questo articolo dimostrano inequivocabilmente l'esistenza di un legame σ monoelettronico C•C, postulato quasi un secolo fa , e si può quindi prevedere che aprano la strada a ulteriori sviluppi in diverse aree della #chimica, esplorando il confine tra stati legati e non legati. https://lnkd.in/dBEXPaZW

La tecnologia di fusione magneto-inerziale di Helion combina aspetti della fusione a confinamento magnetico e inerziale per una soluzione di fusione ultra-efficiente. Catturando direttamente l'elettricità, il nostro approccio fornisce un percorso più rapido per immettere l'elettricità da fusione sulla rete. https://lnkd.in/dzSpNAui