Scritto: Mercoledì, 05 Ottobre 2022 05:27 Ultima modifica: Mercoledì, 05 Ottobre 2022 06:45

Nobel Fisica 2022: premiati gli studi sui fenomeni quantistici


Alain Aspect, John Clauser e Anton Zeilinger hanno condotto ciascuno esperimenti rivoluzionari con l’entanglement, uno stato quantistico in cui due particelle si comportano come una singola unità anche quando sono separate. I loro risultati hanno aperto la strada alla nuova tecnologia basata sull'informazione quantistica.

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Gli effetti della meccanica quantistica stanno iniziato a trovare applicazioni pratiche. Ora esiste un ampio campo di ricerca che include computer quantistici, reti quantistiche e comunicazioni crittografate quantistiche sicure. Un fattore chiave in questo sviluppo è lo studio e il controllo su particelle che si trovano in uno stato di entanglement. Questo si verifica quando, lo dice il nome stesso che in inglese significa "essere legato", una delle particelle determina ciò che accade all'altra, anche sono molto distanti tra loro. Ciò significa che si può immediatamente determinare l’esito di una misurazione, controllando solo una particella. Il problema, però, è che nella meccanica quantistica lo stato non è determinabile fino a quando non viene misurato. Quindi, la difficoltà è capire quale sia l'istruzione interna che determina un certo valore finale al momento dell'osservazione.

Per molto tempo, quindi, i fisici si sono chiesti se la correlazione fosse dovuta al fatto che le particelle in una coppia in stato di entanglement contenessero variabili nascoste, cioè istruzioni che indicano alle particelle quale risultato fornire in un determinato esperimento. Negli anni '60 del secolo scorso, John Stewart Bell sviluppò la disuguaglianza matematica che porta il suo nome. Questa afferma che se ci sono variabili nascoste, la correlazione tra i risultati di un gran numero di misurazioni non supererà mai un certo valore. Tuttavia, la meccanica quantistica prevede che la disuguaglianza di Bell può essere violata e che il valore assunto in un dato esperimento può essere del tutto casuale, senza un’istruzione predeterminata.

Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger sono stati premiati "per i loro esperimenti con l’entanglement dei fotoni, che hanno permesso di stabilire la violazione delle disuguaglianze di Bell e i lavori pionieristici nella scienza dell’informazione legata alla quantistica", grazie ai quali è stato possibile confermare che la natura si comporta come previsto dalla meccanica quantistica. 

John Clauser ha sviluppato le idee di Bell, arrivando a un esperimento pratico. Le sue misurazioni hanno supportato la meccanica quantistica violando chiaramente la disuguaglianza. Ciò significa che la meccanica quantistica non può essere sostituita da una teoria che utilizza variabili nascoste. Tuttavia, potevano esserci ancora delle scappatoie.

Alain Aspect ha sviluppato dimostrazioni più specifiche, riducendo ulteriormente le possibilità. È stato in grado di cambiare le impostazioni di misurazione dopo che una coppia entangled aveva lasciato la sorgente, dimostrando che l'impostazione esistente al momento dell'emissione non poteva influenzare il risultato.

Utilizzando strumenti raffinati e lunghe serie di esperimenti, Anton Zeilinger ha utilizzato stati quantistici di entanglement dimostrando, tra le altre cose, un fenomeno chiamato teletrasporto quantistico, che consente di spostare uno stato quantistico da una particella a un'altra distante.

È diventato sempre più chiaro che sta emergendo un nuovo tipo di tecnologia quantistica. Possiamo vedere che il lavoro dei vincitori con gli stati entangled è di grande importanza, anche al di là delle domande fondamentali sull'interpretazione della meccanica quantistica", ha affermato Anders Irbäck, presidente del Comitato per il Nobel per la fisica.

Alains Aspect è nato nel 1947 ad Agenz, in Francia, ha conseguito un dottorato di ricerca nel 1983 all’Università Paris-Sud ed è docente presso l’Université Paris-Saclay and École Polytechnique, Palaiseau.
John F. Clauser è nato nel 1942 a Pasadena, California, e ha conseguito un dottorato di ricerca nel 1969 alla Columbia University.
Anton Zeilinger è nato nel 1945 a Ried im Innkreis in Austria, ha conseguito un dottorato di ricerca nel 1971 presso l’Università di Vienna ed è docente presso lo stesso ateneo.

Dal 1901 al 2021 sono stati assegnati 115 Nobel per la Fisica a 218 scienziati, considerando che il fisico statunitense John Bardeen è stato premiato due volte.

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Letto: 693 volta/e Ultima modifica Mercoledì, 05 Ottobre 2022 06:45

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno" (segui su LinkedIn le mie attività professionali).
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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