Meccanica romanticamente quantistica

L’entanglement quantistico è un fenomeno della meccanica quantistica che non ha alcuna analogia nella meccanica classica. In altre parole, sembra non avere senso nel mondo che conosciamo, come dire, le sue implicazioni sembrano sfidare il senso comune, appaiono insomma più vicine alla magia che al mondo reale.

La spiegazione difficile è che, in accordo con tale fenomeno, ogni stato quantico (ovvero le configurazioni possibili delle particelle) di un insieme di due o più sistemi fisici dipende dallo stato in cui si trova ciascuno dei sistemi che compongono l’insieme, anche se questi sistemi sono separati spazialmente.

In parole semplici, se due particelle sono tra loro “entangled”, ovvero “intricate”, “impigliate”, sono tra loro legate e si influenzano a vicenda, anche se vengono separate e a qualunque distanza si trovino.

Sono stati realizzati sperimentalmente sistemi di due particelle con uno stato quantico di valore opposto. Indipendentemente dalla distanza che separa quelle due particelle, nel momento in cui lo stato quantico di una viene modificato, anche l’altra particella reagisce allo stesso modo mantenedo sempre il valore opposto.
Dati di questo tipo sembrano contrastare con gli stessi postulati della meccanica quantistica, secondo cui predire il risultato di tali misurazioni sarebbe impossibile.

I fisici Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen erano insoddisfatti e addirittura scettici di fronte alla meccanica quantistica: uno dei motivi era proprio la presenza del fenomeno appena descritto. Allo scopo di dimostrare l’incompletezza della teoria formularono il cosiddetto “paradosso EPR”, dalle loro iniziali. Nel 1935, i tre scienziati proposero in un articolo un esperimento ideale in cui la misurazione eseguita su una parte di un sistema quantistico influenzasse istantaneamente i risultati delle misurazioni sull’altra parte del sistema, indipendentemente dalla distanza tra di esse. Tale azione istantanea a distanza è in contrasto evidente con uno dei postulati basilari della relatività ristretta, che pone la velocità della luce come quella massima raggiungibile da una massa.
Eppure il fenomeno è stato osservato e persino riprodotto in laboratorio.

Nonostante una riscrittura del problema proposta da David Bohm nel 1951 lo ponga in termini meglio gestibili sperimentalmente, resta un paradosso rispetto alla realtà che normalmente sperimentiamo. Sappiamo con un adeguato margine di certezza che due automobili possono scontrarsi tra loro e che la condizione principale perché ciò avvenga è che almeno una delle due, muovendosi, arrivi abbastanza vicina all’altra da toccarla. E sappiamo che per movimento intendiamo l’attraversamento di tutto lo spazio che divide le due macchine in modo da ridurlo a zero. Sappiamo, insomma, che l’incidente e le conseguenti ammaccature non possano avvenire finché le auto restano distanti tra loro.
Eppure questa azione istantanea a distanza è esattamente ciò che le misurazioni dimostrano sia accaduto.

Non ho le competenze, per analizzare il problema in termini di informazione quantistica in questa sede. Mi limito a segnalare che si tratta di una possibile via per giungere alla spiegazione del fenomeno. Al massimo, come informatico, so che sulla base di questo fenomeno sta nascendo l’informatica quantistica, che lo sfrutterebbe per “teletrasportare” informazioni istantaneamente in “computer quantistici” con una grande potenza di calcolo.

Quel che vorrei descrivere qui è invece l’immagine romantica di due particelle infinitamente piccole, disperse nell’universo infinitamente grande, legate tra loro da una relazione talmente forte, profonda e indissolubile, che se qualcosa dovesse accadere a una di esse, l’altra lo verrebbe a sapere immediatamente, qualunque sia la distanza che le separa.