Per la prima volta è stato proposto un sistema sperimentale per misurare l’entanglement, una delle proprietà più elusive dei sistemi quantistici, secondo la quale i componenti di un sistema si influenzano a vicenda anche a distanza e senza un’interazione diretta.
NOTIZIE – L’entanglement è una proprietà dei sistemi quantistici, quei sistemi formati da particelle subatomiche che hanno un comportamento che non si può relegare all’interno delle leggi della fisica classica. Per esempio, il fatto che un oggetto quantistico possa essere contemporaneamente sia un’onda che una particella e mostrare comportamenti caratteristici di entrambi gli stati, oppure che i parametri che lo descrivono, chiamati in meccanica quantistica semplicemente osservabili come velocità ed energia, rimangono indeterminati fintantoché non venga effettuata una misura del parametro in questione sull’oggetto studiato.
Nei sistemi quantistici formati da più oggetti, gli stati quantistici degli oggetti stessi sono legati fra di loro in modo che un singolo oggetto non può essere descritto senza tener conto della sua controparte, anche se gli oggetti singoli che compongono il sistema sono separati spazialmente e non sono in contatto. È lo stato complessivo del sistema che conta, non i singoli componenti. Questo concetto molto elusivo e controintuitivo e, in modo molto semplificato, l’entanglement.
L’entanglement ha molte applicazioni e permette di affrontare dei compiti altrimenti impossibili. Per esempio il teletrasporto, la crittografia quantistica e la creazione di computer quantistici. Naturalmente offre lo spunto per interessanti e accese discussioni di carattere filosofico.
Sono stati fatti molti tentativi di misurare le proprietà fisiche dei sistemi entangled, compito estremamente difficile dato che le parti del sistema si influenzano a distanza anche quando sono lontane e hanno smesso di interagire. È ovvio che l’entanglement non è misurabile facilmente né direttamente. Bisogna quindi trovare un modo per aggirare la difficoltà. È quanto hanno fatto un gruppo di ricercatori italiani, dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) della Fondazione ISI di Torino e del Dipartimento di Fisica dell’Università di Milano. “Non si tratta solo di un’elaborazione teorica, — dice Marco Genovese che ha coordinato il gruppo sperimentale e che OggiScienza ha raggiunto nel suo laboratorio di Torino. — Lo schema sperimentale proposto è stato dimostrato in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) e la Fondazione ISI di Torino. In pratica, nei laboratori INRIM si è sfruttato un fenomeno di ottica non lineare, noto come fluorescenza parametrica, per generare stati di due fotoni con entanglement in polarizzazione variabile. Tramite opportune misure di polarizzazione si è poi stimata la misura dell’entanglement. Questo schema sperimentale ha consentito di ottenere una stima di entanglement che, per la prima volta, ha raggiunto la massima precisione consentita dalle leggi di natura.”
La ricerca viene pubblicata oggi sulla rivista Physical Review Letters.
