Il vincitore del Nobel per la fisica voleva rovesciare la teoria quantistica che rivendicava

Il fisico statunitense John Clauser posa nella sua casa di Walnut Creek, California, il 4 ottobre 2022, dopo aver vinto il Premio Nobel per p

Il fisico statunitense John Clauser posa nella sua casa di Walnut Creek, in California, il 4 ottobre 2022, dopo aver vinto il Premio Nobel per la fisica.

Il fisico americano John Clauser ha vinto il Premio Nobel 2022 per un esperimento rivoluzionario che rivendica la meccanica quantistica, una teoria fondamentale che governa il mondo subatomico che è oggi la base per una classe emergente di computer ultra potenti.

Ma quando ha svolto il suo lavoro negli anni ’70, Clauser sperava in realtà nel risultato opposto: ribaltare il campo e dimostrare che Albert Einstein aveva avuto ragione a respingerlo, ha detto all’AFP in un’intervista.

“La verità è che speravo fortemente che Einstein vincesse, il che significherebbe che la meccanica quantistica stava dando previsioni errate”, ha detto il 79enne, parlando al telefono dalla sua casa di Walnut Creek, appena fuori San Francisco.

Nato a Pasadena nel 1942, Clauser attribuisce a suo padre, un ingegnere che progettò aerei durante la guerra e fondò il dipartimento di aeronautica alla Johns Hopkins University di Baltimora, per aver instillato in lui un amore per la scienza per tutta la vita.

“Ero solito girovagare per il suo laboratorio e dire ‘Wow, oh ragazzo, da grande voglio diventare uno scienziato, così posso giocare anche con questi divertenti giocattoli'”.

Come studente laureato alla Columbia a metà degli anni ’60, si interessò alla fisica quantistica insieme al suo lavoro di tesi sulla radioastronomia.

Coinvolgimento quantistico

Secondo la meccanica quantistica, due o più particelle possono esistere in quello che viene chiamato stato entangled: ciò che accade a una in una coppia entangled determina ciò che accade all’altra, indipendentemente dalla loro distanza.

Il fatto che ciò sia avvenuto contraddiceva istantaneamente la teoria della relatività di Einstein secondo la quale nulla, comprese le informazioni, può viaggiare più veloce della velocità della luce.

Nel 1935 respinse questo elemento di entanglement quantistico, chiamato nonlocalità, come “azione spettrale a distanza”.

Einstein invece credeva che “variabili nascoste” indicassero alle particelle quale stato prendere dovesse essere in gioco, mettendolo in contrasto con il suo grande amico ma avversario intellettuale Niels Bohr, un padre fondatore della teoria dei quanti.

Nel 1964, il fisico nordirlandese John Bell propose un modo teorico per misurare se ci fossero effettivamente variabili nascoste all’interno delle particelle quantistiche. Clauser si rese conto che avrebbe potuto risolvere il lungo dibattito Bohr-Einstein se fosse stato in grado di creare l’esperimento giusto.

“Il mio relatore di tesi pensava che fosse una distrazione dal mio lavoro in astrofisica”, ha ricordato, ma imperterrito scrisse a Bell, che lo incoraggiò ad accettare l’idea.

Da studente laureato a metà degli anni '60, John Clauser si interessò alla fisica quantistica insieme al suo lavoro di tesi sulla radioastro

Da studente laureato a metà degli anni ’60, John Clauser si interessò alla fisica quantistica insieme al suo lavoro di tesi sulla radioastronomia.

È stato solo quando Clauser ha completato il suo dottorato e ha iniziato un lavoro presso l’UC Berkeley che è stato effettivamente in grado di iniziare a lavorare sull’esperimento, insieme al collaboratore Stuart Freedman.

Hanno puntato un laser sugli atomi di calcio, facendolo emettere particelle di coppie di fotoni aggrovigliati che sparavano in direzioni opposte, e hanno usato filtri posti a lato per misurare se erano correlati.

Dopo centinaia di migliaia di prove, hanno scoperto che le coppie erano correlate più di quanto Einstein avrebbe previsto, dimostrando la realtà dell'”azione spettrale” con dati concreti.

A quel tempo, le principali luci del campo non erano impressionate, ha detto Clauser, incluso il famoso fisico Richard Feynman che gli ha detto che il lavoro era “totalmente sciocco, stai sprecando tempo e denaro di tutti” e lo ha buttato fuori dal suo ufficio.

Mettere in discussione il fondamento della meccanica quantistica è stato ritenuto non necessario.

Informatica quantistica

Non era questo il punto di vista del comitato per il Nobel, che ha assegnato a Clauser, al francese Alain Aspect e all’austriaco Anton Zeilinger il premio scientifico più prestigioso al mondo per il loro lavoro pionieristico nel progresso nel campo.

“Ci è voluto molto tempo prima che le persone si rendessero conto dell’importanza del lavoro”, ridacchiò Clauser.

“Ma suppongo che sia una certa rivendicazione, tutti mi dicevano che era sciocco.”

La teoria di Einstein attirava di più Clauser rispetto a quella di Bohr, che confessò di non aver compreso appieno.

Ma nel tempo, è arrivato a realizzare il vero valore degli esperimenti suoi e dei suoi co-vincitori. Dimostrare che un singolo bit di informazione può essere distribuito attraverso lo spazio è oggi al centro dei computer quantistici.

Clauser ha indicato il satellite per comunicazioni Micius con crittografia quantistica cinese, che si basa su fotoni entangled a migliaia di chilometri di distanza.

“Non abbiamo dimostrato cosa sia la meccanica quantistica, abbiamo dimostrato cosa non è la meccanica quantistica”, ha detto, “e sapere cosa non è ha applicazioni pratiche”.


I vincitori del Nobel che hanno contribuito a dimostrare l'”azione spettrale” quantistica


© 2022 AFP

Citazione: Il vincitore del Nobel per la fisica voleva rovesciare la teoria quantistica che ha rivendicato (2022, 5 ottobre) recuperata il 6 ottobre 2022 da https://phys.org/news/2022-10-nobel-physics-winner-topple-quantum.html

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