FUTURO – Lo stato quantistico non può essere interpretato statisticamente. Un titolo che va dritto al punto, quello del preprint pubblicato su arXiv il 14 novembre scorso dai fisici Matthew Pusey e Terry Rudolph dell’Imperial College di Londra e Jonathan Barrett della Royal Holloway University of London. Se confermato, questo studio potrebbe offrire una svolta nel dibattito sui fondamenti della meccanica quantistica. Tuttavia, i commentatori invitano ancora alla prudenza: il paper infatti deve essere ancora valutato dalla rivista alla quale è stato presentato.
Nel preprint Pusey e colleghi propongono un esperimento mentale nel quale, tramite un ragionamento per assurdo, si arriva a dimostrare che un’interpretazione puramente statistica della funzione d’onda porta a contraddire le previsioni stesse della meccanica quantistica. Lo studio arriva quindi a concludere che la funzione d’onda, ovvero ciò che descrive lo stato fisico di un sistema quantistico, descrive qualcosa di fisicamente reale, e non può essere considerata solo come uno strumento matematico e statistico. Inoltre, leggerla in quel modo sembrerebbe porsi in diretta contraddizione con le previsioni della teoria quantistica.
Nel dibattito sui fondamenti della fisica dei quanti i teorici sono da sempre divisi fra chi sceglie un’interpretazione statistica (o, in gergo filosofico, una posizione strumentalista) e chi invece preferisce un’interpretazione realista. Secondo il filone statistico – strumentalista, al quale appartengono Niels Bohr e la sua “interpretazione di Copenhagen”, la funzione d’onda è soltanto uno strumento di calcolo che non consente, però, di descrivere la realtà a livello subatomico. Secondo i realisti, invece, la funzione d’onda è associata a una precisa realtà fisica, ovvero esiste e ci dice qualcosa su come è fatto il mondo. Fra i realisti spicca Erwin Schrodinger, che riteneva la funzione d’onda come qualcosa di tangibile.
Pusey e colleghi definiscono l’approccio statistico come incompatibile con le previsioni della fisica quantistica. Sarà quindi ancora possibile avere un atteggiamento strumentalista come quello di Niels Bohr? “L’interpretazione statistica è di per sé insoddisfacente e questo risultato, se confermato, sarà un ulteriore duro colpo. Chiaramente, a livello puramente pratico si potrà ancora ragionare in termini statistici” afferma il filosofo della fisica Filippo Annovi, dottorando in Science Cognition and Technology all’Università di Bologna.
Al momento il preprint di Pusey, Barrett e Rudolph riguarda soprattutto i teorici e il dibattito intorno ai fondamenti della fisica quantistica. Ma non è da escludere che in futuro possa portare ad applicazioni pratiche. In questo caso si ripeterebbe il destino del teorema di Bell, proposto dal fisico irlandese John Stewart Bell nel 1964. Dapprima quel teorema diede un contributo teorico centrale al dibattito sui fondamenti della meccanica quantistica; vent’anni dopo è risultato fondamentale per lo sviluppo della computazione e della crittografia quantistica. Il “teorema di Pusey-Barrett-Rudolph” avrà analogo destino?
