Il Paradosso GHZ e la Fisica Quantistica
Un recente esperimento ha rivelato un paradosso affascinante nel campo della fisica quantistica, ampliando i confini della nostra comprensione. Un team di scienziati dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina ha sviluppato un metodo innovativo per testare il paradosso di Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) utilizzando un avanzato processore fotonico basato su fibra. I risultati ottenuti chiariscono il funzionamento della stranezza quantistica e potrebbero avere importanti implicazioni per le future applicazioni nella tecnologia quantistica.
Il Concetto di Realismo Locale
Per comprendere il realismo locale, consideriamo un esempio quotidiano. Se desideri sapere se hai ricevuto della posta, ti basta controllare la cassetta delle lettere. Da questa semplice osservazione, puoi dedurre che il servizio postale ha effettuato una consegna. Questo processo intuitivo si basa su una catena di eventi che si snodano attraverso vari luoghi, come:
- Il tavolo della cucina della zia Judy
- L’ufficio postale
- Il tuo indirizzo
In molte situazioni scientifiche, il realismo locale si dimostra un modello efficace per descrivere la realtà. Tuttavia, l’emergere della fisica quantistica ha complicato notevolmente le cose, rivelando che le leggi che governano l’universo operano secondo principi che sfuggono alla logica comune.

La Contraddizione al Realismo Locale
Una delle scoperte più sorprendenti è la contraddizione al realismo locale. Prima di controllare la cassetta delle lettere, l’universo deve decidere se esiste effettivamente una cartolina all’interno. I fisici definiscono questi eventi e oggetti indecisi come “contesti“, e la loro interazione come “intreccio”. L’unico modo per scoprire se la zia Judy ha inviato una cartolina è guardare nella cassetta delle lettere; fino a quel momento, la realtà rimane avvolta in un grande “non lo so”.
Il Paradosso GHZ e la Non-Località
Il paradosso GHZ introduce una complicazione significativa, prevedendo risultati sperimentali che sfidano il localismo. Immagina che la cartolina della zia Judy appaia magicamente nella tua cassetta delle lettere, senza alcun intervento del servizio postale. Per esplorare il paradosso in modo estremo, i ricercatori hanno cercato di dimostrare il caso più radicale di non-località utilizzando solo tre contesti.
Sostituendo un flusso coerente di fotoni con la cartolina della zia Judy e un sistema di fibra ottica con un servizio postale e una cassetta delle lettere, il team ha messo alla prova il proprio scenario. Hanno dimostrato che anche con soli tre contesti, le aspettative di realismo locale possono essere completamente sovvertite.
Dimensioni Aggiuntive e Implicazioni Filosofiche
Per comprendere come ciò possa avvenire, è necessario considerare dimensioni aggiuntive oltre alle consuete tre dimensioni spaziali e al tempo. In questo caso, si parla di ben 33 dimensioni extra. Il team ha progettato un insieme di relazioni tra i tre contesti che possono essere risolte attraverso 37 stati, ognuno dei quali rappresenta una dimensione spaziale distinta.
Questa ricerca solleva interrogativi filosofici profondi, come:
- Perché percepiamo la realtà esclusivamente in termini classici?
- Qual è il significato fisico di queste dimensioni aggiuntive?
- Perché la zia Judy si è dimenticata del tuo compleanno?
Per il momento, la semplice conoscenza di tre “forse” quantistici è sufficiente per generare un paradosso di tipo GHZ, aprendo la strada a esplorazioni più approfondite delle fondamenta della realtà. Inoltre, stabilisce limiti su ciò che potrebbe essere realizzabile nello sviluppo di circuiti quantistici più rapidi e robusti. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati nella rivista Science Advances.
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