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I fisici hanno appena scoperto un modo per tracciare le particelle quantiche inosservate

Varsha Y S/Wikimedia

Uno dei principi alla base della teoria dei quanti è che gli oggetti quantici possono esistere come onde o particelle. Ma, non esistono nemmeno finché non vengono misurati, rendendo apparentemente irrealizzabile identificare o rintracciare oggetti quantici quando non vengono osservati.

Ma di recente i fisici hanno affrontato questo problema e hanno dimostrato che non è impossibile tracciare particelle quantistiche non osservate.

David Arvidsson-Shukur, il primo autore dello studio e un dottorato di ricerca studente al Cambridge’s Cavendish Laboratory, si interessò a una premessa fisica chiamata “la funzione d’onda”.

Mentre sembrava contenere una grande quantità di informazioni, era stato usato più come uno strumento matematico che come una rappresentazione di particelle quantiche reali, ha spiegato Arvidsson-Shukur in un comunicato stampa.

“Ecco perché abbiamo accettato la sfida di creare un modo per tracciare i movimenti segreti delle particelle quantiche.”

All’interno di questo nuovo studio, pubblicato sulla rivista Physical Review A, i ricercatori dell’Università di Cambridge hanno dimostrato che, esaminando il modo in cui un oggetto quantico interagisce con il suo ambiente invece di misurare l’oggetto stesso, è possibile tracciare le particelle quantistiche non osservate.

Quando le particelle si muovono, “taggano” il loro ambiente.

Ogni “tag” o interazione con il loro ambiente codifica le informazioni all’interno delle particelle. Così Arvidsson-Shukur ei suoi coautori hanno sviluppato un metodo per mappare queste interazioni di “tagging” senza osservarle direttamente.

Inoltre, seguendo questi “tag”, i ricercatori hanno scoperto che potevano decodificare l’informazione dalle particelle alla fine di un esperimento quando le particelle venivano osservate.

Ciò consentirà agli scienziati di seguire il movimento delle particelle quantiche, dando loro molte più informazioni sui loro comportamenti.

Il dominio Proibito

Questo nuovo modo di tracciare le particelle quantiche non osservate potrebbe consentire agli scienziati di testare le vecchie previsioni in meccanica quantistica.

Questi includono idee come quella che una particella può esistere in due luoghi contemporaneamente, o suggerimenti come la telepatia in cui le informazioni possono essere trasmesse tra due persone senza che nessuna particella si muova tra di esse.

Quindi, non solo questa ricerca dimostra che ciò che una volta si pensava fosse un’impossibilità fisica è, infatti, possibile – potrebbe anche consentire ai ricercatori di verificare la potenziale realtà della telepatia.

Ma, forse ancora più importante, questo esperimento ha ampliato la comprensione dei fisici delle particelle d’onda.

In precedenza, si pensava che fossero strumenti computazionali astratti, usati solo per prevedere il risultato degli esperimenti quantistici. Ma i ricercatori di questo studio hanno scoperto che le informazioni codificate in ogni particella quantica dopo ogni interazione “taggata” sono direttamente correlate alla funzione d’onda.

“Il nostro risultato suggerisce che la funzione d’onda è strettamente correlata allo stato reale delle particelle”, ha spiegato Arvidsson-Shukur nel comunicato stampa.

“Quindi, siamo stati in grado di esplorare il” dominio proibito “della meccanica quantistica: fissando il percorso delle particelle quantiche quando nessuno le sta osservando”.

Questa ricerca potrebbe aiutare a sostenere gli sforzi continui per comprendere il movimento e il comportamento delle particelle quantistiche e delle particelle d’onda.

Le “verità” fondamentali della fisica quantistica potrebbero essere testate da una grande quantità di nuove informazioni e molte nuove scoperte interessanti potrebbero essere in corso.

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