La teoria dei quanti alla prova dei quasar – In un articolo pubblicato questa settimana sulla rivista Physical Review Letters, alcuni ricercatori del MIT hanno proposto un esperimento che potrebbe chiudere l’ultima questione ancora aperta del Teorema di Bell. Un test del genere porterebbe a una prova logica conclusiva a favore dell’effettiva bontà della meccanica quantistica.
Non è che la meccanica quantistica così com’è non ci piaccia o non funzioni. Anzi, funziona spesso meglio di qualsiasi altra teoria fisica, e restituisce un accordo tra formule ed esperimenti quasi perfetto. Ma se vogliamo vedere la cosa dal punto di vista più astratto possibile, ci sarebbero ancora un paio di cosette da sistemare. Una di queste riguarda il cosiddetto Teorema di Bell, che ormai ha anche i suoi anni (è datato 1964). Banalizzando possiamo dire che il fisico nord-irlandese indicò una serie di condizioni che la realtà attorno a noi dovrebbe rispettare e che dovremmo poter verificare se il mondo reale obbedisse effettivamente alla meccanica quantistica. Oggi sappiamo sostanzialmente che lo fa e che quella quantistica è una teoria valida per la descrizione del comportamento delle particelle subatomiche. Ma per essere davvero sicuri di non aver preso un grosso abbaglio dobbiamo toglierci tutti i dubbi, anche quelli più sottili. Se la meccanica quantistica è sul serio qualcosa che appartiene a questo mondo, diceva in pratica Bell, ci sono certe conseguenze, come il fenomeno dell’entanglement che dovremmo riuscire a registrare e che sarebbero la prova decisiva che cerchiamo, dal momento che non sarebbero in alcun modo conciliabili con le previsioni della teoria classica. Può sembrare un eccesso di speculazione intellettuale, ma d’altra parte le teorie hanno bisogno di posare su basi solide. Nel corso degli anni sono stati progettati diversi esperimenti per testare il Teorema di Bell, e si sono conclusi tutti a favore della teoria quantistica. L’ultima grossa possibile “falla” che rimaneva aperta era quella che i fisici chiamano provocatoriamente del “libero arbitrio”.
Fonte/Leggi tutto → Media.INAF.it
In a paper published this week in the journal Physical Review Letters, MIT researchers propose an experiment that may close the last major loophole of Bell’s inequality — a 50-year-old theorem that, if violated by experiments, would mean that our universe is based not on the textbook laws of classical physics, but on the less-tangible probabilities of quantum mechanics.
Such a quantum view would allow for seemingly counterintuitive phenomena such as entanglement, in which the measurement of one particle instantly affects another, even if those entangled particles are at opposite ends of the universe. Among other things, entanglement — a quantum feature Albert Einstein skeptically referred to as “spooky action at a distance”— seems to suggest that entangled particles can affect each other instantly, faster than the speed of light. In 1964, physicist John Bell took on this seeming disparity between classical physics and quantum mechanics, stating that if the universe is based on classical physics, the measurement of one entangled particle should not affect the measurement of the other — a theory, known as locality, in which there is a limit to how correlated two particles can be. Bell devised a mathematical formula for locality, and presented scenarios that violated this formula, instead following predictions of quantum mechanics. Since then, physicists have tested Bell’s theorem by measuring the properties of entangled quantum particles in the laboratory. Essentially all of these experiments have shown that such particles are correlated more strongly than would be expected under the laws of classical physics — findings that support quantum mechanics.
Source/Continue reading → web.mit.edu
