Sulla non località della meccanica quantistica. Vedere nel buio Due fisici dell’Università di Tel Aviv, Elitzur e Vaidman, hanno proposto un interessante.

Presentazione sul tema: "Sulla non località della meccanica quantistica. Vedere nel buio Due fisici dell’Università di Tel Aviv, Elitzur e Vaidman, hanno proposto un interessante."— Transcript della presentazione:

1 Sulla non località della meccanica quantistica

2 Vedere nel buio Due fisici dell’Università di Tel Aviv, Elitzur e Vaidman, hanno proposto un interessante esperimento ideale, che, con qualche modifica, è poi diventato un esperimento reale. Rivelatore Specchio Divisore di fascio L B

3 Vogliamo calcolare le probabilità che il fotone raggiunga ciascuno dei due rivelatori Ci serviremo di una informazione essenziale, che non giustificheremo: ogni riflessione sul vetro del divisore di fascio comporta una rotazione di 90 o dell’ampiezza di probabilità. Al contrario, se il fotone attraversa il divisore, la direzione della freccia rimane inalterata La differenza tra i due percorsi sta tutta nel passaggio attraverso i divisori. Negli altri tratti del percorso, che sono identici, non viene creato alcuno sfasamento.

4 Fotone in LDopo il primo divisore Dopo il secondo divisore Ampiezza risultante Percorso 1 Percorso 2 Probabilità che il fotone giunga in L

5 Probabilità che il fotone giunga in B Fotone in BDopo il primo divisore Dopo il secondo divisore Ampiezza risultante Percorso 1 0 Percorso 2

6 Supponiamo ora di interrompere il cammino superiore con un sassolino opaco, in modo che i due percorsi non siano più alternativi e si perda l’interferenza quantistica. L B

7 Su 100 fotoni inviati nel dispositivo, mediamente 50 vengono riflessi dal primo divisore e vanno a sbattere contro il sasso, gli altri 50 vengono trasmessi, raggiungono il secondo rivelatore in cui c’è un’ulteriore divisione, per cui 25 vanno in B e 25 in L. Il rivelatore B, che in assenza del sassolino non poteva essere illuminato, raccoglie ora mediamente un quarto dei fotoni immessi nel dispositivo. Se mandiamo un solo fotone, esso ha in presenza del sassolino probabilità pari al 25% di raggiungere B, ovviamente senza toccare il sassolino. Se siamo fortunati, il fotone giunge in B e ci informa che il secondo percorso è intralciato da qualcosa, senza che ci sia stata alcuna interazione fisica.

8 La meccanica quantistica si differenzia dalla meccanica classica anche per questa straordinaria possibilità di eseguire misure senza interagire col sistema fisico in questione. Essa è una teoria non locale. Il comportamento del fotone che giunge in B è influenzato dalla presenza del sasso in un punto dello spazio che può essere anche molto lontano (si pensi a un interferometro di grandi dimensioni, un anno luce per lato). È teoricamente possibile far crescere la probabilità che il fotone raggiunga B fin quasi alla certezza. Addirittura si sta pensando di creare nuove tecniche fotografiche che permettano di catturare l’immagine di un oggetto senza esporlo alla luce!