Il Gatto di Schrödinger: Ecco una nuova versione che sconcerta i fisici

Il Gatto di Schrödinger, esperimento mentale che prende il nome dal fisico e matematico austriaco Erwin Schrödinger che ne parlò per la prima volta nel 1935, ha lo scopo di illustrare come l’interpretazione “ortodossa” della meccanica quantistica fornisca risultati paradossali se applicata ad un sistema fisico macroscopico.

Per capire alla perfezione come “funziona” l’esperimento mentale ideato da Schrödinger, ci serviremo della geniale spiegazione fornita dal noto fisico teorico della Caltech Sheldon Cooper

Ora, due fisici hanno escogitato una versione moderna del paradosso che ha implicazioni sconcertanti, sostituendo il gatto con un fisico che fa esperimenti.

La teoria quantistica ha una lunga storia di esperimenti mentali, che nella maggior parte dei casi sono usati per mostrare i difetti di varie interpretazioni della meccanica quantistica. Ma quest’ultima versione, che coinvolge più attori, è insolita: mostra che se l’interpretazione standard della meccanica quantistica è corretta, allora diversi sperimentatori possono arrivare a conclusioni opposte su ciò che ha misurato il fisico nella scatola. Ciò significa che la teoria dei quanti si contraddice.

Gli autori, Daniela Frauchiger e Renato Renner, dell’Istituto federale svizzero di tecnologia di Zurigo, hanno pubblicato online la loro prima versione dell’argomentazione nell’aprile del 2016. Con il loro ragionamento due fisici mostrano che la descrizione fondamentale di Copenaghen non è internamente coerente.

Frauchiger e Renner hanno una versione ancora più sofisticata, un’evoluzione di un’altra teoria formulata nel 1967 dal fisico ungherese Eugene Wigner: Egli sostituì il gatto e il veleno con un amico fisico che viveva all’interno di una scatola con un dispositivo di misurazione che poteva fornire uno di due risultati, come il lancio di una moneta che dà testa o croce.

Nella versione di Frauchiger e Renner, invece, sono previsti due Wigner, ciascuno dei quali conduce un esperimento su un amico fisico che tiene in una scatola. Uno dei due amici (Alice) può lanciare una moneta e – usando la sua conoscenza della fisica quantistica – preparare un messaggio quantistico da inviare all’altro amico (Bob). Usando la sua conoscenza della teoria dei quanti, Bob può rilevare il messaggio di Alice e dedurre il risultato del lancio della moneta. Quando i due Wigner aprono le loro scatole, in alcune situazioni possono concludere con certezza se è uscito testa o croce, spiega Renner, ma a volte le loro conclusioni non corrispondono. “Uno dice: ‘Sono sicuro che è uscito croce’, e l’altro dice: ‘Sono sicuro che è uscito testa'”, dice Renner.

L’esperimento non può essere messo in pratica, perché richiederebbe che i Wigner misurassero tutte le proprietà quantistiche dei loro amici, compresa la lettura delle loro menti, sottolinea la fisica teorica Lídia Del Rio, collega di Renner all’ETH di Zurigo.

Tuttavia, si potrebbe far interpretare le parti di Alice e Bob a due computer quantistici: la logica dell’argomentazione richiede solo che conoscano le regole della fisica e prendano decisioni basate su di esse, e in linea di principio si potrebbe rilevare lo stato quantistico completo di un computer  quantistico (anche se i computer quantistici abbastanza sofisticati per farlo non esistono ancora, sottolinea Renner).

Leggi l’articolo completo su LeScienze.it
Tratto da Nature Communications

About Del Peschio Marco

Webmaster e Graphic Designer. Scrittore a tempo perso, moderatore di commenti e gestore pagine ufficiali social network per La242.tv

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