L’entanglement quantistico è stato ora osservato direttamente su scala macroscopica: ScienceAlert

L’entanglement quantistico è l’unione di due particelle o oggetti insieme, anche se possono essere molto distanti: le proprietà di ciascuno sono correlate in un modo che non è possibile secondo le regole della fisica classica.

È uno strano fenomeno descritto da Einstein come “il lavoro a distanza fa paura‘, ma è la sua eccentricità che lo rende così affascinante per gli scienziati Studio 2021quantistico groviglio Sono osservati e registrati direttamente su scala macroscopica, una scala molto più grande delle particelle subatomiche normalmente associate all’entanglement.

Le dimensioni coinvolte sono ancora piuttosto piccole dal nostro punto di vista – gli esperimenti hanno coinvolto due barili di alluminio piccoli come un quinto della larghezza di un capello umano – ma nel mondo della fisica quantistica sono piuttosto massicci.

Cilindri meccanici macroscopici. (GT Teofilo/Nido)

“Se analizzi i dati di posizione e slancio dei due tamburi in modo indipendente, ognuno di essi sembra caldo,” Il fisico Jean Théophile ha detto:del National Institute of Standards and Technology (NIST) negli Stati Uniti, l’anno scorso.

“Ma guardandoli insieme, possiamo vedere che quello che sembra il movimento casuale di un tamburo è strettamente correlato all’altro, in un modo che può essere ottenuto solo Entanglement quantistico. “

Sebbene non si possa dire che l’entanglement quantistico non possa verificarsi con oggetti macroscopici, prima si pensava che gli effetti non fossero evidenti su scale più grandi – o forse che la scala macroscopica fosse governata da un altro insieme di regole.

Ricerche recenti indicano che non è così. In effetti, le stesse regole quantitative si applicano anche qui, e possono essere viste anche loro. I ricercatori hanno fatto vibrare le membrane del piccolo cilindro usando fotoni a microonde e le hanno mantenute in sincronia in termini di posizione e velocità.

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Per prevenire le interferenze esterne, un problema comune con i casi quantistici, i fusti sono stati raffreddati, interbloccati e misurati in fasi separate all’interno di un contenitore refrigerato. Gli stati dei barili vengono quindi codificati in un campo a microonde riflesso che opera in modo simile al radar.

Studi precedenti hanno anche riportato l’entanglement quantistico macroscopico, ma il documento del 2021 va oltre: tutte le misurazioni necessarie sono state registrate anziché dedotte e l’entanglement è stato generato in modo deterministico e non casuale.

in Una serie di esperienze connesse ma separatei ricercatori che lavorano anche con tamburi (o oscillatori) macroscopici nel caso dell’entanglement quantistico hanno mostrato come la posizione e la quantità di moto di due tamburi possono essere misurati contemporaneamente.

“Nel nostro lavoro, le pelli mostrano il movimento quantistico collettivo”, La fisica Laure Mercier de Lipinay ha detto:dell’Università di Aalto in Finlandia. “I barili vibrano in una fase opposta l’una all’altra, in modo che quando uno è nella posizione finale del ciclo di vibrazione, l’altro si trova nella posizione opposta allo stesso tempo.”

“In questo caso, l’incertezza quantistica del movimento dei tamburi viene annullata se i due tamburi vengono trattati come un’unica entità quantomeccanica”.

Ciò che rende questa notizia importante è che sta andando in giro Il principio di indeterminazione di Heisenberg L’idea che posizione e quantità di moto non possono essere misurate perfettamente allo stesso tempo. Il principio afferma che la registrazione di qualsiasi misurazione interferirà con l’altra attraverso un processo chiamato Azione quantistica indietro.

Oltre a supportare l’altro studio nel dimostrare l’entanglement quantistico macroscopico, questa particolare ricerca usa questo entanglement per evitare l’azione quantistica di fondo, essenzialmente studiando il confine tra la fisica classica (dove si applica il principio di indeterminazione) e la fisica quantistica (dove ora non sembra essere).

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Una potenziale applicazione futura delle due serie di risultati è nelle reti quantistiche: la capacità di manipolare e aggrovigliare oggetti su scala microscopica in modo che possano alimentare le reti di comunicazione di prossima generazione.

I fisici Hoi-Kwan Lau e Aashish Clerk, che non erano coinvolti negli studi, hanno scritto in Commentando la ricerca pubblicata all’epoca.

No primo e il in secondo luogo Lo studio è stato pubblicato in Scienze.

Una versione di questo articolo è stata pubblicata per la prima volta a maggio 2021.

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