Il Nobel per la Fisica è andato agli esperimenti per una nuova era della tecnologia quantistica

AGI - Il premio Nobel per la Fisica 2022 è stato assegnato al francese Alain Aspect, allo statunitense John Clauser e all'austriaco Anton Zeilinger "per gli esperimenti con gli intrecci di fotoni che stabiliscono la violazione delle disuguaglianze di Bell e aprono la strada alla scienza dell'informazione quantistica".

Utilizzando esperimenti rivoluzionari, Aspect, Clauser e Zeilinger hanno dimostrato il potenziale per indagare e controllare le particelle che si trovano 'entangled'. Ciò che accade a una particella in una coppia entangled determina ciò che accade all'altra, anche se sono troppo distanti per influenzarsi a vicenda. Lo sviluppo di strumenti sperimentali ha gettato le basi per una nuova era della tecnologia quantistica.

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 il modo in cui la meccanica quantistica consente a due o più particelle di esistere in quello che viene chiamato stato entangled.

Ciò che accade a una delle particelle in una coppia entangled determina ciò che accade all’altra particella, anche se sono distanti. Per molto tempo, la domanda è stata se la correlazione fosse dovuta al fatto che le particelle in una coppia entangled contenevano variabili nascoste, istruzioni che indicavano loro quale risultato avrebbero dovuto fornire in un esperimento.

Negli anni ’60, 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 un certo tipo di esperimento violerà la disuguaglianza di Bell, risultando così in una correlazione più forte di quanto sarebbe altrimenti possibile.

John F. Clauser è nato nel 1942 a Pasadena, negli Stati Uniti. Ha raggiunto il suo dottorato di ricerca nel 1969 presso la Columbia University, New York. John Clauser ha sviluppato le idee di John Bell, portando a un esperimento pratico.

Quando ha effettuato le misurazioni, queste hanno supportato la meccanica quantistica violando chiaramente una disuguaglianza di Bell. Ciò significa che la meccanica quantistica non può essere sostituita da una teoria che utilizza variabili nascoste.

Alain Aspect è nato nel 1947 ad Agen, in Francia. Il suo dottorato di ricerca nel 1983 presso l’Università Paris-Sud, Orsay, lo ha portato a diventare professore all’Université Paris-Saclay e all’École Polytechnique, Palaiseau, in Francia. Alcune scappatoie sono rimaste dopo l’esperimento di John Clauser. Alain Aspect ha sviluppato la configurazione, utilizzandola in un modo che ha colmato un’importante scappatoia. È stato in grado di cambiare le impostazioni di misurazione dopo che una coppia entangled aveva lasciato la sua sorgente, quindi l’impostazione esistente al momento dell’emissione non poteva influire sul risultato.

Anton Zeilinger è nato nel 1945 a Ried im Innkreis, in Austria. Ha ottenuto il dottorato di ricerca nel 1971 presso l’Università di Vienna ed è attualmente professore della stessa università. Utilizzando strumenti estremamente precisi e una lunga serie di esperimenti, ha iniziato a utilizzare concretamente stati quantistici entangled. Tra le altre cose, il suo gruppo di ricerca ha dimostrato un fenomeno chiamato teletrasporto quantistico, che consente di spostare uno stato quantistico da una particella a un’altra a distanza. “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.