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Il fondamento della realtà: informazione o meccanica quantistica?
Ci siamo imbattuti tutti nella strabiliante stranezza della meccanica quantistica; che fa le sue previsioni in forma probabilistica piuttosto che deterministica, che non consente la copia di stati sconosciuti e che un oggetto quantistico può istantaneamente influenzarne un altro indipendentemente dalla distanza tra loro, ma non in un modo che permetta una velocità più veloce della luce comunicazione.
Questa è una teoria infernale e negli ultimi anni i fisici hanno scoperto un'intera classe di teorie che fanno lo stesso tipo di cose. La domanda è quale scegliamo?
Alcuni possono essere esclusi perché semplificano vari compiti computazionali in modi non plausibili. Ma il resto è sembrato più o meno equivalente. Finora.
Marcin Pawlowski dell'Università di Danzica in Polonia e alcuni amici affermano che l'aggiunta di una singola considerazione aggiuntiva separa rapidamente e facilmente le teorie non fisiche da quelle fisiche.
L'idea si basa sulle informazioni e può essere espressa in modo semplice. La regola è questa: l'invio di m bit classici provoca un guadagno di informazione al massimo di m bit.
Sembra incredibilmente semplice e forse lo è. Pawlowski e colleghi affermano che senza questo principio, le teorie non fisiche consentono l'invio di informazioni aggiuntive. Sottolineano che la regola si applica solo ai bit classici. Nel mondo quantistico reale, informazioni extra possono essere inviate utilizzando le idee della codifica super densa.
Il team afferma che poiché l'idea distingue tra versioni fisiche e non fisiche della meccanica quantistica, deve essere una proprietà fondamentale dell'universo.
Forse. Il problema con questo argomento è che la nuova regola finora non fornisce informazioni sulla natura della meccanica quantistica (o dell'informazione) e sembra non avere potere predittivo. Non servirà a molto a nessuno.
La verità è che questa squadra non è la prima a considerare il ruolo che l'informazione gioca nella meccanica quantistica.
Non mancano i teorici che riconoscono il problema della comprensione della natura dell'informazione come l'eminente mistero della nostra epoca.
Vari team stanno lottando con il problema di produrre una versione quantistica della teoria della comunicazione di Shannon che descrive come un messaggio classico creato in un punto dello spazio può essere ricreato in un altro. Il problema è come descrivere in termini molto generali le regole che governano come un messaggio quantistico creato in un punto dello spazio possa essere ricreato in un altro.
Altri stanno tentando di ridisegnare le leggi della meccanica quantistica in termini di sola informazione quantistica.
Roy Frieden dell'Università dell'Arizon a Phoenix, ha già derivato le leggi della fisica, inclusa l'equazione di Schrodinger, usando la potente idea delle informazioni di Fisher (sebbene il metodo non abbia prodotto il tipo di previsioni necessarie per renderlo mainstream).
Tutto questo lavoro nasce dalla crescente consapevolezza che non sono le leggi della fisica a determinare come si comporta l'informazione nel nostro Universo, ma viceversa. L'implicazione è straordinaria: che in qualche modo l'informazione è il fondamento spettrale del nostro Universo e da essa deriva tutto il resto. È davvero strabiliante.
Rif: arxiv.org/abs/0905.2292 : Un nuovo principio fisico: causalità dell'informazione