Un recentissimo studio, ancora in fase di review, condotto da un team di Singapore e pre pubblicato su arXiv vuole dimostrare il primo evento di entanglement quantistico di un organismo pluricellulare, un esemplare di tardigrado prelevato in Danimarca.
Questi animali minuscoli dotati di quattro paia di zampe, noti anche come "orsi d'acqua" o "waterbears", sono caratterizzati da un'estrema resistenza a diverse condizioni limite, come temperature prossime allo zero assoluto, intense radiazioni ultraviolette, urti con proiettili e perfino mancanza di ossigeno, entrando in uno speciale stato di quiescenza.
L'entanglement quantistico è uno dei più misteriosi fenomeni conosciuti della meccanica quantistica, uno dei campi scientifici in maggior fermento negli ultimi anni. Si tratta di un fenomeno subatomico in cui due particelle "legate" possono influenzarsi a vicenda anche se vengono a trovarsi a chilometri di distanza, nel momento che una delle due viene forzata ad assumere un determinato stato. È come se due amici, dopo aver lanciato una moneta a testa e averla coperta nel palmo della propria mano, potessero influenzare il risultato dell'altro.
In questo studio i ricercatori hanno esposto diversi esemplari di tardigradi alle temperature più fredde e alle pressioni più elevate a cui siano mai sopravvissuti, non solo per testare i limiti biologici di queste creature, ma anche per vedere se potessero essere incorporati in due circuiti elettrici quantistici, esserne influenzati ed infine riportati al loro normale stato attivo.
I risultati suggeriscono che, sì, gli scienziati potrebbero essere in grado di aggiungere la possibilità di un "entanglement quantistico temporaneo" alla crescente lista delle incredibili capacità tardigrade, ma tuttavia, le prime risposte del mondo scientifico alla pubblicazione hanno contestato questa scoperta.
La meccanica quantistica ed il Paradosso del gatto di Schrödinger
La meccanica quantistica è una branca della fisica che studia le proprietà, talvolta assurde per i nostri standard, delle particelle subatomiche. Il mondo microscopico è infatti decisamente stravagante: più le osserviamo da vicino, più le particelle sembra che prendano "decisioni" impreviste, cambiando di direzione, ruotando in sensi opposti, accoppiandosi con altre particelle.
D'altronde, per spiegare i paradossi della meccanica quantistica si ricorre spesso al Paradosso del gatto di Schrödinger, un apparato sperimentale teorico formato da una scatola chiusa, contenente del materiale radioattivo ed un gattino al suo interno. L'animale è in uno stato di sovrapposizione quantistica, in cui non si può sapere dall'esterno se il gatto è vivo o morto in un determinato momento e le condizioni di gatto vivo e morto sono entrambe presenti contemporaneamente.
Un tardigrado in un condensatore quantistico
Il team ha raccolto tre tardigradi da una grondaia in Danimarca. Nel loro stato attivo gli esemplari misuravano da 0,2 a 0,45 millimetri, mentre dopo essere stati esposti ad una temperatura di pochi decimi sopra gli zero kelvin, gli animali si sono ridotti a circa un terzo delle dimensioni originali, entrando in uno stato di resistenza.
Successivamente gli scienziati hanno posizionato ciascun tardigrado congelato tra le due armature di un condensatore di un circuito superconduttore che formava un bit quantistico, o "qubit", un'unità di informazione utilizzata nell'informatica quantistica. Quando il tardigrado è entrato in contatto con il qubit (chiamato Qubit B), ha spostato la frequenza di risonanza del qubit. L'ibrido tardigrado-qubit è stato quindi accoppiato a un secondo circuito vicino (Qubit A), in modo che i due qubit fossero in entanglement. Nel corso di diversi test che sono seguiti, i ricercatori hanno visto che le frequenze di entrambi i qubit e del tardigrado si influenzavano a vicenda.
Se avete perso il filo del discorso, state tranquilli non siete i soli: per comprendere davvero a fondo l'esperimento è necessaria una laurea in Fisica teorica.
Diciassette giorni dopo l'inizio dell'esperimento, i ricercatori hanno infine riscaldato delicatamente gli animali nel tentativo di rianimarli. Uno dei tardigradi è tornato al suo stato attivo, mentre gli altri due sono morti. Per il team, quello sopravvissuto è effettivamente il primo animale quantistico nella storia.
Tuttavia, le prime risposte della comunità scientifica sono state critiche. Douglas Natelson, presidente del dipartimento di Fisica e Astronomia della Rice University in Texas, ha scritto sul suo blog che l'esperimento non ha coinvolto un tardigrado con un qubit in alcun senso significativo, essendo l'animale composto principalmente da acqua congelata, e comportandosi da dielettrico all'interno del circuito.
Anche Ben Brubaker, noto divulgatore scientifico e fisico, ha espresso su twitter il suo scetticismo: «Il qubit è un circuito elettrico e mettere il tardigrado accanto ad esso lo influenza attraverso le leggi dell'elettromagnetismo che conosciamo da più di 150 anni. Mettere un granello di polvere accanto al qubit avrebbe un effetto simile».
