L'entanglement e la disuguaglianza di Bell | Vittorio Lubicz

APPROFONDIMENTO
Rubrica per la Notte Europea dei Ricercatori
L'entanglement e la disuguaglianza di Bell.
In questo approfondimento il professor Vittorio Lubicz del Dipartimento di MAtematica e Fisica dell'Università Roma Tre, ci parlerà dell’entanglement.
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[@sergiogottardi]

Ne ho ascoltate tante... questa è la spiegazione più chiarificante, anche se. ovviamente, non si piò pretendere di cogliere l'essenza ultima sottostante la meccanica quantistica ... è forse, è qui , il suo bello, poiché,' uno ha " incontrato in ciò, un campo del sapere " talmente non banale che può valere la pena di meditarci per tutta una vita con un interesse che non cesserà mai di essere tale ...Mi scuso per l'atteggiamento banalmente retorico ...Grazie Prof Vittorio Lubicz ...

[@massimopoli299]

Complimenti agli autori di questa serie di lezioni sulla meccanica quantistica

[@user-wi6mf3ry5w]

Grazie,comincio a capire finalmente qualcosa di questa famosa disuguglianza di Bell

[@unrealunreal7495]

Bravissimo! Una semplicità che solo chi ha compreso in profondità come vanno le cose sa esercitare

[@malapao1962]

Sempre preciso e accattivante.

[@giano65]

Grazie professore, ho seguito con forte interesse ogni video finora postato sull'affascinante e intrigante Teoria della Meccanica Quantistica. Ho letto che a completamento del botta e risposta sui dadi tra Einstein e Bohr, successivamente anche Stephen Hawking aggiunse ironicamente la sua dicendo che non solo Dio gioca a dadi, ma a volte ci confonde gettandoli dove non li si può vedere.

[@ettorelachina3587]

…anche se questo tirare in ballo dio a me sembra una sciocchezza, boutades di cui faremmo volentieri a meno

[@davidecapurro7026]

Grazie. Ho seguito tutta la serie con interesse. Complimenti per la chiarezza.

[@auron381]

Molto chiaro finalmente grazie al suo video! Molto chiaro forse è un po' esagerato per ora...ma ho le idee molto molto più chiare adesso sull'entanglement. Certo avrei mille domande e ho mille dubbi... però il video è stato molto esaustivo, la grafic in sovrimpressione era ben fatta e molto chiara. La sua spiegazione ottime compreso toni di linguaggio calmi e chiari

[@catellodimartino5697]

Spiegazioni chiare.Complimenti.

[@salvatoredambrosio2432]

Grazie Professore spero continui con qualche video che approfondisca le applicazioni della meccanica quantistica sui laser e sui risvolti più recenti

[@domenicozamboni8502]

Caro e gentile professore, non si può concludere una teoria dicendo che questa “spaventosa azione a distanza” non viola il principio di relatività semplicemente perché non esiste alcun trasferimento d’informazione. Un coinvolgimento di spin o di polarizzazione esistono e questi non possono mutare a distanza non tenendo conto di chiare conseguenze per ipotetica simultaneità di riferimenti in sovrapposizione di stato. Sempre comunque chiare, gradevoli e comprensibili le sue lezioni. Cordiali saluti

[@sergiocapoleoni6970]

Bellissima spiegazione!

[@paqueIT]

Complimenti prof per la semplicità e la chiarezza. Non sono un fisico né un matematico… ma queste lezioni mi affasciano… portano una luce nuova nel leggere la “realtà” legata alla “dimensione” in cui ci troviamo… E' forse possibile avere la trascrizione delle sue lezioni? grazie

[@simonemorico8506]

Grazie Professore. Meravigliosa lezione.

[@verianoveracini3182]

Vorrei fare una riflessione a voce alta. Tornando al suo esempio dei bambini possiamo vedere che i bambini hanno (o non hanno) tutte e tre le "proprietà". Ammettiamo ora che per determinare se un bambino ha una certa proprietà lo sperimentatore utilizzi uno "strumento di misura" che distrugge le altre proprietà. In questa ipotesi che succede alla disuguaglianza?

[@augustorossi392]

Chiarezza infinita! Thanks prof

[@kuroryudairyu4567]

Bravissimo prof, e simpatico e puccioso altresì 🍯🙏😊❤️

[@mauriziogrifoni3085]

Grazie Professore a rendere fruibili con appassionante semplicità tutti i concetti della MQ. Una domanda, potrebbe spiegare come fanno "fisicamente e/o sperimentalmente " ad intercettare stato quantistico senza interferire sulla misura? Più che altro è il come attualmente riescono a fare tecnologicamente delle porte logiche quantistiche?

[@2557claudio]

Ben spiegato anche per chi non conosce la fisica....Grazie

[@annacerbara4257]

La disuguaglianza di Bell si può dimostrare in modo efficace con i cerchi (in questo caso tre) di Venn: rappresentando l'insieme a sinistra della uguaglianza e separatamente l'insieme a destra si vede bene che il primo è largamente contenuto nel secondo.

[@geribi]

Grazie Professore!

[@AlessandroScaramuzza]

A me piacerebbe capire come si crea un sistema con 2 particelle entangled

[@venerandonicolosi686]

Grazie molto chiaro

[@DanieleDeMarchi]

Grazie professore, video davvero interessanti e spiegati davvero bene. L’unica cosa che non riesco a capire in merito all’esperimento sulle disuguaglianze di Bell è che per ogni elettrone io devo essere consapevole della condizione di tutti e tre gli stati - mentre nella realtà ho sempre la possibilità di conoscere 2 stati su tre. In quel caso perciò partirei con dei dati incompleti.

[@LafayetTheAwesomeOne]

Ho divorato tutte le lezioni e devo dire che sono davvero ben fatte, tuttavia non mi è chiaro (anzi, in realtà non è stato spiegato affatto) un particolare delle disuguaglianze di Bell: se viene assunto che, in caso di elettroni entangled, gli spin dei due elettroni hanno direzioni opposte, trovando sperimentalmente che uno dei due ha spin verso l'alto, di conseguenza l'altro lo ha verso il basso. Di conseguenza, in che senso andiamo a misurare lo spin che il secondo elettrone ha in altre direzioni? Se va già verso il basso, non ha altre direzioni, no? Nei video è sempre stato dato per scontato che la direzione dello spin sia una sola, in questo caso invece dovremmo pensare che ogni elettrone abbia più spin? E tra l'altro, se nel secondo elettrone viene trovato uno spin ruotato di 45 gradi, allora di conseguenza anche il primo, essendo entangled, dovrebbe avere un altro spin ruotato anch'esso di 45 gradi ma in direzione opposta (e dunque facendo tornare ad essere valide le disuguaglianze di Bell?), no? Insomma, quest'ultima parte della spiegazione non mi sembra granché chiara, ma in ogni caso ci tengo a fare i complimenti e a ringraziare per i video.

[@marcofernbach5964]

E' la stessa mia perplessità. Mi piacerebbe che qualcuno ci chiarisca meglio quest'ultimo, fondamentale, passaggio della spiegazione.

[@1965Cataldo]

Non sono uno studente di fisica. Qualcuno mi può spiegare una cosa che non ho capito? Nel video si dice che per l'elettrone si sono prese tre proprietà da misurare; in questo caso si parlava di spin giù, spin su e spin a 45°. Ma io so che l'elettrone può avere solo due orientazioni del momento magnetico. Come è stato possibile misurare tre orientazioni del momento magnetico?

[@massimiliano-oronzo]

Penso che il concetto di sovrapposizione quantistica vada meglio indagato. Alcuni credono che sia qualcosa di fisico, ma io dubito molto. Per me (condivido il pensiero di Gerard't Hooft) la sovrapposizione quantistica è solo una descrizione matematica di uno stato che "contempla" in sé già tutte le possibilità di ottenere uno degli autovalori quando si effettua una misura. Secondo me su questo punto non c'è ancora sufficiente chiarezza.

[@annacerbara4257]

Prima di tutto: grazie del video chiarificatore su molti punti. Solo una cosa non mi è del tutto chiara: uno stesso elettrone allora potrebbe avere contemporaneamente uno spin verticale e uno orientato a 45? forse come sovrapposizione di stati? Di primo acchito avevo pensato che l'esempio degli alunni di una classe fosse completamente diverso da quello degli elettroni, essendo del tutto plausibile che uno stesso alunno sia maschio e abbia, p.e., anche gli occhi azzurri, mentre non pensavo possibile per un elettrone avere due spin diversi ... forse qualcosa m'è sfuggito? Comunque ho apprezzato molto la spiegazione di un argomento non facile dove l'antichissimo principio logico A aut non A sembra non essere più rigorosamente valido.

[@car103d]

Da 14:30 spiega quel punto…

[@car103d]

Quel punto che indicavo sopra in effetti riguarda la doppia misura separatamente per due particelle entangled nel test di Bell, se invece si tratta di rilevare la sovrapposizione di più stati di una singola particella serve il test della doppia fenditura o con interferometro per rilevare la figura di interferenza che mostra il sovrapporsi degli stati della particella singola, come descritto meglio nei video precedenti di questa serie, e nell’esperimento seguente con un oggetto ancora più macroscopico: Schrödinger cat states of a 16-microgram mechanical oscillator - ETH Zürich -- Il principio di sovrapposizione è uno dei principi fondamentali della meccanica quantistica. Secondo l’equazione di Schrödinger un sistema fisico può trovarsi in qualsiasi combinazione lineare dei suoi possibili stati. Sebbene la validità di questo principio sia regolarmente convalidata per i sistemi microscopici, non è ancora chiaro il motivo per cui non osserviamo oggetti macroscopici in sovrapposizioni di stati che possano essere distinti tramite alcune proprietà classiche. Qui dimostriamo la preparazione di un risonatore meccanico con una massa effettiva di 16,2 microgrammi in stati di movimento come il gatto di Schrödinger, dove gli atomi costituenti sono in sovrapposizione oscillando con due fasi opposte. Mostriamo il controllo di dimensione e fase della sovrapposizione e indaghiamo le dinamiche di decoerenza di questi stati. Oltre a far luce sul confine tra il mondo quantistico e quello classico, i nostri risultati sono di interesse per le tecnologie quantistiche, poiché aprono la strada all’elaborazione delle informazioni quantistiche con variazione continua e alla metrologia quantistica con risonatori meccanici. English pdf arxiv.org/abs/2211.00449 Video IQOQI Vienna (~30m) kzbin.infoPu17ygbWb7Y Illinois Quantum (~1h, start 5m30s) kzbin.infoF1n1l_exg30 Up and Atom (Shorts) kzbin.info/www/bejne/bZDCiox_lJWop9U A Schrödinger cat state with a harmonic oscillator (animation and explanation) kzbin.info/www/bejne/iHvGmnqLgtahoJY Uno stato del gatto di Schrödinger è uno stato di sovrapposizione quantistica che combina due proprietà fisiche classicamente incompatibili. Un esempio potrebbe essere lo stato di un elettrone che occupa contemporaneamente due regioni spaziali distinte o che si muove in direzioni opposte. Questa animazione presenta uno stato di gatto (di Schrödinger) di una particella quantistica all'interno di un pozzo di potenziale parabolico. Lo stato è stato ottenuto risolvendo l'equazione di Schrödinger dipendente dal tempo. Il pannello superiore mostra il pozzo (concavità azzurra) e l'evoluzione nel tempo della densità di probabilità della particella (onda rossa). Il pannello inferiore mostra la corrispondente densità della quasi-probabilità di Wigner nello spazio delle fasi.

[@flaviatrezza3798]

Buona sera F. T.

[@giuliamancini9797]

Giulia Mancini Malpighi

[@ettorelachina3587]

I complimenti non sono mai troppi! Detto questo: si fa presto a dire che “nessuna informazione ha viaggiato più veloce della luce”. Come vogliamo definire la “comunicazione” tra le due particelle entangled al momento in cui viene posta in essere la misurazione su una di esse? Grazie per la risposta, professore. Al profano questa affermazione continua a non essere chiara

[@vincenzovalentini6523]

Potrebbe esistere uno strumento con due lancette una che va a destra e una a sinistra?

[@brunomulas389]

Quello è ovvio. In meccanica quantistica invece esisterebbero oggetti con una sola lancetta che va sia a destra che a sinistra, nello stesso istante. 🤔🤨

[@gigigigiuzzo7269]

Ma come si rendono due elettroni “entangled”?

[@vittoriolubicz168]

Due elettroni in uno stato entangled si trovano in natura in molti sistemi fisici. Nell'atomo di elio, ad esempio, nello stato cosiddetto di "paraelio", i due elettroni sono entangled in uno stato di spin nullo (singoletto). Creare coppie di elettroni entangled da utilizzare negli esperimenti, tuttavia, è più complicato che con coppie di fotoni o di atomi. Di recente, ad esempio, si sono estratte coppie di elettroni entangled da un superconduttore

[@SergioDeRanieri]

Ok, ma resta da capire come si fa a creare all'inizio i due elettroni (↑↓ o ↓↑) o i fotoni che siano nello stato di entangled...

[@vittoriolubicz168]

A differenza degli elettroni (vedi risposta successiva), creare coppie di fotoni in uno stato entangled è relativamente semplice. Tipicamente sono entangled le coppie di fotoni emessi da un singolo decadimento o anche da una successione di decadimenti in cascata, ad esempio decadimenti radiativi di atomi

[@car103d]

Per i fotoni ci sono vari video che descrivono i componenti chiave degli esperimenti, cristalli non lineari (bbo o ppktp) in primis, e altri componenti, cristalli e rilevatori di fotoni singoli spad, per un setup complessivamente ancora costoso (un’automobile o utilitaria circa) ma fra non molto potrebbero diventare alla portata di molte aule di fisica liceo almeno…

[@car103d]

kzbin.info/www/bejne/kGSXppqDrpaEl6M

[@car103d]

kzbin.info/www/bejne/jH_Se2BmlMhpmZo

[@car103d]

kzbin.info/www/bejne/bKWciJh6qrZmsM0

[@rosita6277]

Quindi, se Il Sig. Putin a Mosca produce due elettroni entangled, e uno lo monta su un carro armato, e il secondo lo spedisce a Kiev, avrà un carro armato a Kiev, o due carri armati, uno a Mosca e uno Kiev? e se produce mille coppie di elettroni entangled? E se a Kiev un ucraino ha un misuratore di particelle, il carro armato sparisce? Capisco che questa domanda può sembrare provocatoria, soprattutto perché ho scritto "carri armati" e "Putin", ma avrei potuto scrivere "latta di pomodori", "Cirio" e "concorrente". Pero' vorrei capire.

[@marcofratnik4533]

Mi scusi ma l'esempio delle palle blu e rosse, cioè il mondo macroscopico, non funziona. Hanno un stato predefinito prima di essere inviate. Palle simultaneamente rosse e blu che diventano di un solo colore quando si apre la scatola ? Per i due elettroni rimane poi il problema del collasso dovuto alla misura. E se teoricamente si misurassero a NY e a Tokyo all'esatto stesso momento, chi determinerebbe chi ?

[@andreacinardo5412]

Si potrebbe dire che "lo stesso momento" non esiste, infatti dipende dal sistema di riferimento. Già Einstein ci aveva insegnato che la simultaneità è un'illusione e si può dire, in modo altrettanto spaventoso, che a seconda del sistema di riferimento, una scatola può essere stata aperta prima dell'altra o viceversa a seconda di chi guarda. L'esperimento in realtà sta a dimostrare che le due particelle è come se fossero una cosa sola, collegate da un qualcosa che nessuno riesce a vedere.

[@fabiospadaro4400]

Complimenti per il video. Ho seguito diversi video che spiegano il fenomeno e un particolare che non ho capito è questo: Nel momento in cui vado a misurare lo spin "su" di un elettrone automaticamente saprò che lo spin dell'altro è "giù". Domanda: per verificare che "l'altro" elettrone ha spin opposto "devo" fare la 2^ misurazione? Oppure avrò il "collasso" spontaneo e istantaneo della 2^ particella ?. Grazie in anticipo.

[@brunomulas389]

In teoria, il collasso spontaneo e istantaneo esiste, solo perché sappiamo per certo che il valore della particella 2 è determinato dalla misura della particella 1, in quanto in tutti gli esperimenti eseguiti in precedenza su altre particelle il valore è sempre stato lo stesso nel 100% dei casi. Ma in pratica se non misuriamo, non possiamo verificarlo.

[@Parzival224]

E cosi abbiamo dimostrato la telepatia e altri fenomeni simili definiti "pseudoscienza".

[@marcopaccaldi6934]

Molto chiaro senonché non si capisce come si trovano due particelle in entanglement