In una ricerca pubblicata da Nature (vol. 443, n. 7108) un gruppo di fisici guidati da Keith Schwab della Cornell University (Ithaca, USA) ha scoperto un modo per utilizzare in modo pratico il principio di indeterminazione di Heisenberg. Il principio afferma che è impossibile misurare le caratteristiche di un oggetto senza perturbarlo. L’osservazione, infatti, fa sì che il sistema osservato riceva una perturbazione chiamata quantum back-action, che impedisce misurazioni simultanee di velocità e posizione.

Schwab e il suo gruppo hanno pensato di usare questo fenomeno per raffreddare oggetti quantistici sino a temperature bassissime. Per misurare la velocità hanno sfruttato un sottile raggio di nitruro di silicio, una polvere bianca resistente all’acqua, agli shock termici e ai reagenti chimici che in genere viene utilizzata come catalizzatore e nelle turbine a gas ad alte temperature. Piccoli cambiamenti nella posizione di questo raggio, ampio solo poche decine di nanometri e chiamato nanorisonatore, alterano la conduttività elettrica di un apparecchio elettronico, il Superconducting single-electron transistor (SSET), utilizzato per determinare la posizione dell’oggetto.

A causa della perturbazione quantistica, la misurazione del SSET fa vibrare il nanorisonatore. I ricercatori hanno capito però che, se il SSET viene regolato a particolari voltaggi, corrispondenti ai livelli quantizzati di energia degli elettroni che vi passano attraverso, le vibrazioni del nanorisonatore diminuiscono. L’effetto non previsto è che l’oggetto viene raffreddato, perché lo strumento comincia ad assorbire calore. Schwab e il suo gruppo sono convinti che questa scoperta potrebbe essere utilizzata per produrre stati superfreddi in strumentazioni meccaniche che operano a livello nanometrico.