Introduzione:
Nell'affascinante mondo della meccanica quantistica, le particelle mostrano comportamenti strani, come esistere in più stati contemporaneamente (sovrapposizione) e influenzarsi a vicenda indipendentemente dalla distanza tra loro (entanglement). Tuttavia, quando le particelle interagiscono con il loro ambiente, queste proprietà quantistiche sembrano svanire, lasciando il posto al mondo classico di cui facciamo esperienza. Gli scienziati hanno cercato a lungo di capire come e quando avviene questa transizione dal comportamento quantistico a quello classico. Una recente scoperta compiuta da un team di fisici ha fatto luce su questa domanda fondamentale.
Risultati della ricerca:
In una serie di esperimenti condotti presso l’Università di Vienna, un gruppo di ricercatori guidati dal professor Anton Zeilinger ha studiato come le particelle fondamentali, in particolare i fotoni, perdono la loro coerenza quantistica. Hanno usato una configurazione di interferenza quantistica, nota come interferometro di Mach-Zehnder, per osservare il comportamento dei fotoni mentre passavano attraverso una serie di specchi e divisori di fascio. Introducendo diversi livelli di rumore e interazioni ambientali, sono stati in grado di studiare la transizione dal comportamento quantistico a quello classico.
Le loro scoperte hanno rivelato che quando i fotoni incontravano quantità crescenti di rumore e interazioni ambientali, perdevano gradualmente le loro proprietà quantistiche. I ricercatori hanno identificato una soglia critica oltre la quale il comportamento dei fotoni potrebbe essere descritto accuratamente dalla fisica classica, mentre al di sotto di questa soglia il loro comportamento rimane quantomeccanico. Questa soglia rappresentava il punto in cui la coerenza quantistica veniva effettivamente distrutta dall’ambiente.
Implicazioni:
La scoperta di questa soglia critica ha implicazioni significative per la nostra comprensione della meccanica quantistica e della sua relazione con la fisica classica. Fornisce prove sperimentali per la teoria della decoerenza, che suggerisce che l’ambiente gioca un ruolo cruciale nel far sì che i sistemi quantistici perdano la loro coerenza quantistica e diventino classici. Questa scoperta ha anche potenziali implicazioni per le tecnologie quantistiche, come l’informatica quantistica e la comunicazione quantistica, dove il mantenimento della coerenza quantistica è essenziale per ottenere applicazioni pratiche.
Conclusione:
Identificando sperimentalmente il modo in cui le particelle fondamentali perdono traccia delle loro proprietà quantomeccaniche, i fisici hanno acquisito conoscenze più profonde sul confine tra il regno quantistico e quello classico. Questa svolta approfondisce la nostra comprensione della transizione dal comportamento quantistico a quello classico e potrebbe aprire la strada ai progressi nelle tecnologie quantistiche e all’esplorazione degli aspetti fondamentali della realtà a livello quantistico.
