Questo studio si è concentrato sui vortici (materia che ruota intorno a un centro specifico) nel condensato di Bose-Einstein, particolare stato della materia in cui i bosoni (particelle subatomiche) sono raffreddati a una frazione di grado superiore allo zero assoluto, iniziando a comportarsi come un unicum anziché come particelle separate. I risultati hanno implicazioni per l’informatica quantistica, la fisica delle particelle e altri campi. Il ricercatore Toni Annala usa le stringhe e i vortici d’acqua per spiegare il fenomeno. Per farlo hanno portato avanti i loro studi su una struttura è concettualmente simile agli anelli borromei, uno schema di tre cerchi interconnessi, ampiamente utilizzati nel simbolismo e come stemma. Un simbolo vichingo associato a Odino presenta tre triangoli intrecciati in modo simile. Se uno dei cerchi o dei triangoli viene rimosso, l’intero schema si dissolve perché i due rimanenti non sono direttamente collegati. Ogni elemento collega quindi i suoi due partner, stabilizzando la struttura nel suo insieme.
L’analisi matematica di questa ricerca mostra come possano esistere strutture altrettanto robuste tra vortici annodati o collegati. Tali strutture potrebbero essere osservate in alcuni tipi di cristalli liquidi o sistemi di materia condensata e potrebbero influenzare il comportamento e lo sviluppo di tali sistemi.
Questi risultati potrebbero un giorno contribuire a rendere più accurata l’informatica quantistica. Nel calcolo quantistico topologico, le operazioni logiche verrebbero eseguite intrecciando diversi tipi di vortici l’uno intorno all’altro in vari modi. Nei liquidi normali i nodi (ogni punto in cui un sistema di onde non ha oscillazione) si sciolgono, ma nei campi quantistici ci possono essere nodi con protezione topologica, come stiamo scoprendo ora”, dice Möttönen.
