Cos'è l'entanglement quantistico e come funziona?

L'entanglement quantistico è un fenomeno sorprendente e molto dibattuto nella fisica quantistica. In breve, si tratta di una relazione quantistica tra particelle che non dipende dalla loro posizione o velocità, ma che è determinata da condizioni intrinseche, come lo spin o la polarizzazione.

Per capire meglio l'entanglement quantistico, bisogna conoscere alcune proprietà della fisica quantistica. In questa teoria, le particelle subatomiche, come gli elettroni o i fotoni, non esistono come entità distinte e isolate, ma sono interconnesse tra loro da leggi quantistiche.

Uno degli effetti più straordinari della fisica quantistica è che la stessa particella può esistere in più stati simultaneamente, un fenomeno noto come sovrapposizione quantistica. Questo vuol dire che un elettrone può esistere in due posti diversi allo stesso tempo, o che un fotone può essere polarizzato sia in orizzontale che in verticale allo stesso istante.

L'entanglement quantistico si verifica quando due o più particelle sono mescolate in modo che le loro proprietà quantistiche siano interconnesse. Ciò significa che le particelle non possono essere descritte separatamente, ma solo come un sistema quantistico.

Quando due particelle sono entangled, non importa dove siano nel mondo, se una di esse viene misurata e la sua proprietà quantistica viene determinata, l'altra particella subirà una correlazione istantanea, anche se distante anche di migliaia di chilometri. Questo effetto è noto come dovreizione quantistica.

Per spiegare meglio l'entanglement quantistico, si può prendere l'esempio dei fotoni. Un fotone può essere polarizzato orizzontalmente o verticalmente. La polarizzazione è una proprietà quantistica che può essere misurata. Se due fotoni sono entangled, allora la polarizzazione di uno dei fotoni è correlata alla polarizzazione dell'altro.

Supponiamo che il fotone A sia polarizzato orizzontalmente e il fotone B sia entangled con il fotone A. Se adesso viene misurata la polarizzazione del fotone A e si scopre che è orizzontale, allora la polarizzazione del fotone B diventa immediatamente verticale.

L'entanglement quantistico ha molte applicazioni nella teoria della comunicazione quantistica, poiché consente di creare canali di comunicazione sicuri e non intercettabili. Inoltre, l'entanglement quantistico è stato utilizzato per sviluppare nuove tecnologie, come i computer quantistici o i chip quantistici, che sfruttano le proprietà quantistiche per effettuare molte operazioni contemporaneamente.

In conclusione, l'entanglement quantistico è un fenomeno affascinante che rappresenta uno dei misteri più grandi della fisica quantistica. La comprensione di questo fenomeno apre la porta a molte nuove tecnologie e sfide scientifiche che potrebbero cambiare il modo in cui pensiamo alla fisica e alla tecnologia.