L’elettrone si fa in quattro

Poiché la corrente elettrica deriva dal trasporto di elettroni, è logico aspettarsi che la più piccola carica possibile da trasportare sia pari alla carica di un singolo elettrone. In particolari condizioni è invece possibile osservare frazioni di questa carica unitaria fondamentale. Anche in queste condizioni tuttavia, finora erano state osservate solo frazioni di carica dispari: un terzo, un quinto, un settimo. Nell’ultimo numero di Nature è stata invece pubblicata l’esistenza di una “quasi-particella” con una carica corrispondente esattamente a un quarto di quella di un elettrone.

In particolare, queste singolari particelle elementari, che sono state chiamate appunto “quasi-particelle” per la loro particolare natura, si formano quando gli elettroni sono confinati in un sistema a due dimensioni, che li costringe a interagire fortemente tra di loro. É noto infatti che quando un flusso di elettroni viene confinato in un piano bidimensionale di un semiconduttore e contemporaneamente viene applicato un forte campo magnetico perpendicolare a questo piano, gli elettroni assumono proprietà quantiche inusuali. Nella ricerca appena pubblicata su Nature, in un sistema gassoso di elettroni, bidimensionale e ultrapuro, sono stati rilevati vortici all’interno del fluido che trasportano esattamente un quarto della carica di un elettrone.

Tale ricerca, condotta da Merav Dolev, una studentessa di dottorato presso il Dipartimento di Fisica della Materia del Weizmann Institute of Science (Israele), potrebbe permettere di progredire verso la realizzazione di un avveniristico “computer quantico”, basato cioè sui i fenomeni tipici della meccanica quantistica, molto pi veloce di quelli cui siamo abituati e (potenzialmente) privo di errori. (m.f.)