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Scienziati ideano nuovo esperimento di entanglement quantistico

Uno studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters approfondisce fenomeno che Einstein chiamò 'spaventoso'

Scritto da Redazione di Gaianews.it il 10.02.2013

L’entanglement quantistico – o correlazione quantistica – è un fenomeno che lega indissolubilmente due particelle ad agire in modo sincrono, anche se si trovano a grande distanza, addirittura ai lati opposti dell’universo. Questo fenomeno è tanto assurdo quanto difficile da confutare, tanto che lo stesso Einstein lo definì un’azione a distanza “inquietante”. Un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Physical Review Letters presenta un tentativo per mostrare l’effetto sperimentalmente e per chiarire le conseguenze dello strano fenomeno a 80 anni di distanza dalla sua scoperta.

Albert_Einstein_1947Einstein criticava la meccanica quantistica definendola una teoria incompleta – ma il fenomeno di entanglement quantistico, difficile da confutare, lo metteva a disagio, in quanto sembrava infrangere la sua teoria della Relatività, secondo la quale nulla può viaggiare più velocemente della luce, mentre l’entanglement ha effetto in modo istantaneo anche se le particelle sono a grande distanza.

“Ottanta anni dopo Einstein, la fisica quantistica è ancora tanto misteriosa che ci sono moltissime interpretazioni diverse del suo significato fisico. Tutte le interpretazioni sono in accordo con quanto viene osservato negli esperimenti, ma ognuna racconta una storia diversa”, afferma Christoph Simon del Dipartimento di Fisica e Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Calgary.

Simon e il suo collega, Boris Braverman presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno mostrato questa azione spettrale a distanza in una ricerca pubblicata oggi su Physical Review Letters. L’esperimento propone un tentativo di mostrare l’effetto sperimentalmente per la prima volta.

“Noi consideriamo l’azione spettrale a distanza nel quadro dell’interpretazione data dal fisico inglese David Bohm, che ha postulato che ogni particella quantistica ha una posizione ben definita e una velocità”, ha detto Simon.

“Se le due particelle sono in qualche modo collegate, eseguire un’azione su una ha immediatamente un effetto sull’altra, e il nostro articolo mostra come questo effetto può essere dimostrato in un esperimento con fotoni entangled”.

I fotoni ‘entangled’ presentano un metodo nuovo e rivoluzionario per la protezione delle comunicazioni, in quanto è fisicamente impossibile rubare delle informazioni senza compromettere la comunicazione. Ma questo fenomeno non può essere sfruttato per accelerare le comunicazioni a velocità superiori a quelle della luce (che i fisici chiamano superluminale), altrimenti i sistemi quantistici fisici violerebbero la teoria della relatività di Einstein, che postula che qualsiasi oggetto dell’universo non può comunicare più velocemente della luce.

Ci sono solo due alternative possibili, spiegano i fisici. O non c’è nessuna spiegazione per questo fenomeno – e come per magia ci sono gli stessi effetti su due particelle correlate che si trovano a grande distanza – oppure la comunicazione tra fotoni avviene a velocità superiori a quella della luce, ma questo sarebbe problematico a causa della violazione della teoria della relatività, finora risultata ineccepibile. “Ci deve essere una via d’uscita”, dice Simon.

Ed ecco il tentativo dei due fisici per misurare sperimentalmente l’effetto quantistico: “Diverse coppie di particelle che provengono dalla stessa fonte hanno posizioni e velocità leggermente diverse”, ha detto Simon. “Se si osserva solo una delle due particelle di una coppia, non si può essere certi se una variazione nella sua velocità, ad esempio, è dovuta all’influenza a distanza del suo partner o se è solo una fluttuazione statistica. In questo modo la coesistenza pacifica tra la fisica quantistica e della relatività è conservata.”

La meccanica di Bohm – a cui l’esperimento di rifà – riproduce tutte le predizioni statistiche della meccanica quantistica, che assicura che l’entanglement non può essere utilizzato per il trasporto di informazioni superluminali. Tuttavia, le singole particelle bohmiane possono sperimentare influenze superluminali, secondo i fisici. “Noi proponiamo di dimostrare questo fatto facendo passare fotoni entangled in una doppia fenditura. Il campo di velocità bohmiana per uno dei fotoni può essere misurata usando una tecnica di misurazione debole recentemente dimostrata.”

L’articolo (a pagamento) si trova qui: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i6/e060406

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  • Marco Elvio Corvaglia scrive:

    Sarebbe fantastico trovare una comunicazione superluminale o almeno di uguale velocità… Penso che questo sia fattibile se esistano particelle subatomiche che possono in qualche modo immagazzinare informazioni prima di dividersi e avere lo stesso comportamento anche a distanze molto grandi… Chissà… :)