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I fisici cinesi misurano la velocità di un'azione spettrale a distanza
Uno dei concetti più strani della meccanica quantistica è la nozione di entanglement. Questa è l'idea che due particelle quantistiche possono essere così profondamente legate da condividere la stessa esistenza. Quando ciò accade, una misurazione su uno influenza immediatamente l'altro, indipendentemente dalla distanza tra loro.
Questa inquietante azione a distanza, come la chiamava Einstein, ha lasciato perplessi e affascinati i fisici da quando è stata discussa per la prima volta negli anni '30. Einstein lo usò inizialmente come prova del fallimento della meccanica quantistica poiché questa azione istantanea sembrava chiaramente violare la relatività.
Successivamente, i fisici si sono resi conto che non c'era conflitto perché l'azione spettrale non può essere utilizzata per inviare informazioni a una velocità superiore alla velocità della luce. Tuttavia, rimangono importanti domande sulla natura dell'entanglement e dell'azione spettrale. Se l'azione spettrale esiste, qual è la sua velocità? chiedi a Juan Yin e compagni dell'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina a Shanghai.
Oggi rivelano la risposta. Dicono che l'azione spettrale viaggi almeno quattro ordini di grandezza più velocemente della luce.
Misurare la velocità di un'azione spettrale non è un compito banale. Il metodo consiste nel creare una coppia di fotoni di particelle entangled e separarli da una distanza significativa, in questo caso circa 15 km. L'esperimento prevede l'esecuzione di una misurazione su un fotone e quindi il tempo necessario per l'influenza dell'altro fotone.
Naturalmente, questo è difficile da fare con una singola coppia di fotoni a causa dei piccoli periodi di tempo coinvolti e della rotazione della Terra che sposta l'esperimento di distanze significative su queste scale temporali.
Quindi il trucco è creare un flusso di fotoni entangled e misurare l'azione spettrale continuamente per 12 ore o più. Se l'esperimento è allineato in una direzione est-ovest, il contributo della rotazione terrestre dovrebbe diminuire in quel periodo.
Juan e compagni hanno perfezionato questa tecnica inviando fotoni attraverso l'atmosfera da un allevamento ittico vicino al lago Qinghai nell'altopiano tibetano. (Abbiamo esaminato il loro lavoro l'anno scorso, quando la stessa squadra ha battuto il record di distanza per il teletrasporto di fotoni usando attrezzi simili.)
Dicono che i risultati sono chiari ma non misurano direttamente la velocità dell'azione spettrale. Invece, i risultati pongono un limite inferiore su quanto veloce deve essere. La risposta è che è almeno quattro ordini di grandezza più veloce della luce e potrebbe comunque rivelarsi istantanea, come prevede la meccanica quantistica.
Se questo risultato suona familiare, è perché un team europeo con sede presso l'Università di Ginevra in Svizzera ha effettuato un esperimento simile nel 2008 ottenendo un risultato simile. Tuttavia, questo si è rivelato contenere una scappatoia che ha permesso di spiegare i risultati senza grovigli. Tutti i precedenti esperimenti in questa direzione hanno scappatoie locali e quindi possono essere spiegati senza dover invocare alcuna 'azione spettrale', affermano Juan e co.
Ora il team cinese afferma di aver colmato questa scappatoia e afferma che la loro è la prima misurazione legittima della velocità dell'azione spettrale. Sarà interessante vedere se possono aumentare questo limite in futuro e scoprire quanto velocemente possono andare.
Rif: arxiv.org/abs/1303.0614 : Limitare la velocità di 'Azione spettrale a distanza'