Esperimento di cancellazione quantistica a scelta ritardata

L'esperimento di cancellazione quantistica a scelta ritardata, eseguito per la prima volta da Yoon-Ho Kim, R. Yu, SP Kulik, YH Shih e Marlan O. Scully [1] e pubblicato all'inizio del 1999, è un esperimento di cancellazione quantistica che incorpora il principio dell'esperimento di scelta ritardata di Wheeler. L'esperimento è stato progettato per indagare le conseguenze peculiari del noto esperimento della doppia fenditura in meccanica quantistica e le conseguenze dell'entanglement quantistico.

L'esperimento di cancellazione quantistica a scelta ritardata indaga su un paradosso evidenziato da John Archibald Wheeler in alcuni esperimenti mentali: se un fotone si manifesta come se fosse venuto da un unico percorso sino al rivelatore, allora il "buon senso" (che Wheeler e gli altri sfidano) dice che deve essere entrato nel dispositivo a doppia fenditura come particella, mentre, se si manifesta come se fosse venuto da due percorsi indistinguibili, allora deve essere entrato nel dispositivo come un'onda. Se l'apparato sperimentale viene modificato mentre il fotone è in volo, il fotone dovrebbe invertire la sua originale "decisione" sul fatto di essere un'onda o una particella. Wheeler ha sottolineato che quando queste ipotesi sono applicate ad un dispositivo di dimensioni interstellari, una decisione dell'ultimo minuto fatta sulla terra su come osservare un fotone potrebbe alterare una decisione presa milioni o addirittura miliardi di anni prima.

Gli esperimenti di scelta ritardata hanno confermato la capacità apparente delle misurazioni effettuate su fotoni nel presente di alterare eventi verificatisi in passato, ciò che richiederebbe una visione non-standard della meccanica quantistica. Se però il fotone viene interpretato come una cosiddetta "sovrapposizione di stati", cioè come qualcosa che ha la potenzialità di manifestarsi come una particella o un'onda, ma durante il suo tempo in volo non è ne l'una né l'altra, allora non c'è il paradosso temporale. Questa è la visualizzazione standard e recenti esperimenti l'hanno sostenuta[2][3]. Si è confermato inoltre l'effetto della cancellazione, cioè la reversibilità degli effetti determinati da opportuni dispositivi sul risultato finale dell'esperimento una volta che questi vengano rimossi o comunque disattivati.

  1. ^ Yoon-Ho Kim, R. Yu e S. P. Kulik, A Delayed Choice Quantum Eraser, in Physical Review Letters, vol. 84, n. 1, 3 gennaio 2000, pp. 1–5, DOI:10.1103/PhysRevLett.84.1. URL consultato il 7 dicembre 2023.
  2. ^ Xiao-Song Ma, Johannes Kofler e Angie Qarry, Quantum erasure with causally disconnected choice, in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 110, n. 4, 22 gennaio 2013, pp. 1221–1226, DOI:10.1073/pnas.1213201110. URL consultato il 7 dicembre 2023.
    «Our results demonstrate that the viewpoint that the system photon behaves either definitely as a wave or definitely as a particle would require faster-than-light communication. Because this would be in strong tension with the special theory of relativity, we believe that such a viewpoint should be given up entirely»
  3. ^ Alberto Peruzzo, Peter J. Shadbolt e Nicolas Brunner, A quantum delayed choice experiment, in Science, vol. 338, n. 6107, 2 novembre 2012, pp. 634–637, DOI:10.1126/science.1226719. URL consultato il 7 dicembre 2023.

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