La "non-località" è uno dei pilastri fondamentali della meccanica quantistica che unisce due quantici di energia in un singolo sistema indipendentemente dalla distanza tra loro. Questo concetto globale è stato messo alla prova da un team di ricercatori dell'Università di Ginevra in collaborazione con l'Istituto di ricerca scientifica di base (IPM) di Teheran. Lo studio è stato pubblicato in Physical Review Letters il 30 settembre 2019 e rivela che nei fotoni, più siamo pazzi e più ridiamo ...

Entanglement quantistico, la storia di una coppia ...

Le particelle quantistiche, come i fotoni, hanno la particolarità di poter essere intossicate. Il principio che regola l'entanglement quantistico è semplice, in teoria.

Per cominciare, specifichiamo che due sistemi quantistici non collegati si comportano normalmente indipendentemente l'uno dall'altro. In altre parole, il valore di uno non ha influenza sul valore dell'altro. Questi sistemi possono essere sotto forma di singoli fotoni o gruppi di fotoni chiamati, ad esempio, quanti di energia. Nel caso in cui questi due quantum entrino in contatto per un periodo di tempo limitato, possono "rimanere impigliati" o impigliati. Di conseguenza, formano un sistema unico e diventa impossibile descrivere le particelle individualmente.

Un'illustrazione semplificata di questo concetto consisterebbe nel considerare un sistema, composto da due particelle intrecciate, che ci appare di colore verde. Una delle particelle è blu e l'altra è giallo: è impossibile conoscere la distribuzione dei due colori, solo il colore dell'intero sistema è descrivibile.

I componenti del sistema ora dipendono l'uno dall'altro in modo che qualsiasi misurazione effettuata su uno dei quanti influisca istantaneamente sull'altro che subisce esattamente lo stesso cambiamento. Questa misura può ad esempio essere riassunta per cambiare la direzione di rotazione, lo spin, di una delle particelle, modificando contemporaneamente lo spin dell'altra. Come nel caso delle particelle di colore, è impossibile sapere in quale direzione ruotano le particelle separatamente, ma solo per infliggere un cambiamento di rotazione su una particella che cambierà la rotazione dell'altra.

Sebbene questa relazione tra i due elementi del sistema sembri implicare che siano fisicamente correlati, o almeno vicini, la distanza tra i due quanti di energia può estendersi per diverse migliaia di chilometri. Due particelle quantistiche intrecciate sono effettivamente dipendenti l'una dall'altra indipendentemente dalla distanza che le separa. È questa nozione di "non località" peculiare della meccanica quantistica che il team di ricercatori svizzeri e iraniani ha messo alla prova.

... che viene praticato anche alle tre

Vediamo ora il caso di un singolo sistema costituito da 3 particelle o coppie di particelle, anziché due. Marc-Olivier Renou spiega in un comunicato stampa che il suo team si è impegnato a determinare se " questo principio di non-località non quantistica funziona sempre se mettiamo più coppie di fotoni in una rete ".

In questa prospettiva, gli scienziati "hanno immaginato un esperimento comprendente tre coppie di fotoni che sono poi separati e dispersi in tre punti formando un triangolo ". A ciascuno dei tre vertici di questo triangolo è stata posizionata una coppia di due fotoni provenienti da due diverse coppie di fotoni già aggrovigliati. Questi due fotoni che non si erano mai incontrati furono quindi costretti a rimanere impigliati, ma ciascuno rimase ancora impigliato con il fotone della coppia a cui apparteneva in precedenza. Risultato: una rete di tre coppie di fotoni ultra-correlati in cui ogni coppia di fotoni è stata intrecciata con le altre due contemporaneamente.

Questa disposizione tripartita consente una nuova forma di correlazione quantistica: le statistiche che emergono da queste misurazioni non possono essere spiegate da nessuna teoria fisica locale. In altre parole, il principio di non località si applica ancora quando il sistema viene espanso, il che incoraggia inevitabilmente lo sviluppo di domande sui limiti di questo concetto. Questa importante scoperta teorica sottolinea il potere delle correlazioni quantistiche nelle reti, che va ben oltre ciò che i ricercatori hanno immaginato.

Le coppie di fotoni formano un triangolo intrecciato ultra-correlato UNIGE

Un principio che ha resistito ad Albert Einstein

È da questa nozione di "non località" peculiare della meccanica quantistica che Albert Einstein ha rifiutato di ammettere questa possibilità. Per il fisico, la natura eccessivamente probabilistica di questo fenomeno potrebbe derivare solo da una teoria incompleta le cui "variabili nascoste" dovevano essere scoperte. In effetti, ha dovuto mancare informazioni perché questo processo quantistico sembrava violare uno dei principi fondanti della relatività speciale che afferma che nessuna informazione può muoversi più velocemente della velocità della luce nel vuoto. Come spiegare allora che due fotoni separati da anni luce possono comunicare informazioni che devono cambiare stato all'istante quando ci vorranno anni per illuminarlo per farlo? Bene, non ci sarebbero informazioni da comunicare perché secondo il principio di "non località" i fotoni non comunicano.

Tanti segreti quanti il ​​campo della meccanica quantistica mantiene preziosi e intriganti sempre più fisici: " Questi risultati aprono nuove prospettive di applicazioni nella crittografia, offrendo allo stesso tempo una rinascita della fisica quantistica

La "non-località" è uno dei pilastri fondamentali della meccanica quantistica che unisce due quantici di energia in un singolo sistema indipendentemente dalla distanza tra loro. Questo concetto globale è stato messo alla prova da un team di ricercatori dell'Università di Ginevra in collaborazione con l'Istituto di ricerca scientifica di base (IPM) di Teheran. Lo studio è stato pubblicato in Physical Review Letters il 30 settembre 2019 e rivela che nei fotoni, più siamo pazzi e più ridiamo ...

Entanglement quantistico, la storia di una coppia ...

Le particelle quantistiche, come i fotoni, hanno la particolarità di poter essere intossicate. Il principio che regola l'entanglement quantistico è semplice, in teoria.

Per cominciare, specifichiamo che due sistemi quantistici non collegati si comportano normalmente indipendentemente l'uno dall'altro. In altre parole, il valore di uno non ha influenza sul valore dell'altro. Questi sistemi possono essere sotto forma di singoli fotoni o gruppi di fotoni chiamati, ad esempio, quanti di energia. Nel caso in cui questi due quantum entrino in contatto per un periodo di tempo limitato, possono "rimanere impigliati" o impigliati. Di conseguenza, formano un sistema unico e diventa impossibile descrivere le particelle individualmente.

Un'illustrazione semplificata di questo concetto consisterebbe nel considerare un sistema, composto da due particelle intrecciate, che ci appare di colore verde. Una delle particelle è blu e l'altra è giallo: è impossibile conoscere la distribuzione dei due colori, solo il colore dell'intero sistema è descrivibile.

I componenti del sistema ora dipendono l'uno dall'altro in modo che qualsiasi misurazione effettuata su uno dei quanti influisca istantaneamente sull'altro che subisce esattamente lo stesso cambiamento. Questa misura può ad esempio essere riassunta per cambiare la direzione di rotazione, lo spin, di una delle particelle, modificando contemporaneamente lo spin dell'altra. Come nel caso delle particelle di colore, è impossibile sapere in quale direzione ruotano le particelle separatamente, ma solo per infliggere un cambiamento di rotazione su una particella che cambierà la rotazione dell'altra.

Sebbene questa relazione tra i due elementi del sistema sembri implicare che siano fisicamente correlati, o almeno vicini, la distanza tra i due quanti di energia può estendersi per diverse migliaia di chilometri. Due particelle quantistiche intrecciate sono effettivamente dipendenti l'una dall'altra indipendentemente dalla distanza che le separa. È questa nozione di "non località" peculiare della meccanica quantistica che il team di ricercatori svizzeri e iraniani ha messo alla prova.

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