Esperimenti moderni sulla fisica quantistica

Previsione teorica

Filmato doppia fenditura Filmato doppia fenditura mettere in guardia dalla spiegazione data nel filmato

Doppia fenditura con neutroni Zeilinger et al. 1988

Note Un neutrone ogni due secondi, cioè un neutrone alla volta. Da quale fenditura è passato? Non lo sappiamo. Se proviamo a rilevarlo, l’interferenza quantistica viene distrutta. Non è importante che ci sia un osservatore cosciente che prende nota dei risultati, è sufficiente che l’informazione sul percorso sia accessibile in linea di principio.

Ancora Zeilinger Nel 1999 Anton Zeilinger e i suoi collaboratori riuscirono ad effettuare l'esperimento di Young utilizzando molecole di fullerene, composte da 60 atomi di carbonio. L'eccezionalità dell'esperimento è dovuta al fatto che mai si era osservato il dualismo onda-corpuscolo con particelle di queste dimensioni. Nel 2003 gli stessi autori hanno esteso l'esperimento di interferenza a molecole più pesanti, le tetrafenilporfirine o fluorofullereni con 60 atomi di carbonio e 48 di fluoro, confermando ancora una volta l'evidenza del dualismo.

Marcus Arndt con l’interferometro di Talbot-Lau Nel 2012 al Vienna Center for Quantum Science and Technology il gruppo di ricerca ha pubblicato uno studio che fa uso di ftalocianina e suoi derivati: queste molecole si sono rivelate le prime a esibire un comportamento quantistico alle rispettive scale di grandezza di 514 amu e 1298 amu. Un esperimento del tipo "a doppia fenditura" ha reso visibile in tempo reale il dualismo onda-particella, mostrando manifestazioni ondulatorie in un fascio coerente di particelle

Filmato ftalocianina

Doppia fenditura con due particelle Horne e Zeilinger, 1985; Greenberger, Horne, e Zeilinger, 1993

particella 1: direzione a o a’ particella 2: direzione b o b’ 1 e 2 sono fortemente correlate, poiché la quantità di moto totale è nulla. Si dice che sono entangled. Non si osserva alcuna interferenza, poiché la particella 2 può essere utilizzata in linea di principio per stabilire da quale fenditura è passata la particella 1. Anche se la misura non viene realmente eseguita!

Birgit Dopfer 1998 PhD thesis Innsbruck

Nota Il cammino superiore è più lungo di quello inferiore. Il fotone che attraversa la fenditura “conosce” la posizione del rivelatore D2