Esperimento di scelta ritardata di Wheeler

L'esperimento di scelta ritardata di Wheeler è un insieme di esperimenti mentali ideati da John Archibald Wheeler basati concettualmente su una rielaborazione dell'esperimento della doppia fenditura, alcuni dei quali eseguiti concretamente nel 1978 e nel 1984[1].

Questi esperimenti tentano di stabilire se i fotoni in qualche modo siano in grado di "percepire" l'apparato sperimentale, assumendo uno stato coerente con esso, o se la loro configurazione è quella di uno stato indeterminato permanente, né onda né particella, che si manifesta con una delle due modalità in base a come vengono rilevati nel momento finale dell'esperimento.[2] In particolare alcune interpretazioni della teoria affermano che ogni fotone "deciderebbe autonomamente" se comportarsi come particella o come onda e poi, una volta entrato nel dispositivo sperimentale, potrebbe "cambiare" la propria configurazione comportandosi in modo opposto. L'intento di Wheeler era quello di indagare le condizioni relative al tempo in cui un fotone realizzerebbe questa transizione tra stati presunti. Tuttavia fu molto chiaro su questo punto:

«Ciò che ci induce a discutere su quando e come il fotone venga a sapere che l'apparato sperimentale si trova in una certa configurazione, e quindi cambi da onda a particella per soddisfare le esigenze di configurazione dell'esperimento, è il presupposto che un fotone abbia una qualche forma fisica prima che lo si riveli. In entrambi i casi si tratta di un'onda o di una particella: per quanto si sia propagato in entrambe le direzioni intorno alla galassia oppure abbia preso una sola direzione. In realtà, i fenomeni quantistici non possono considerarsi né onde né particelle, ma sono intrinsecamente indefiniti fino al momento in cui vengono misurati. In un certo senso il filosofo inglese George Berkeley aveva ragione quando affermava due secoli fa che "essere significa essere percepito"[3]

Questa tipologia di esperimenti si è rivelata molto difficile da realizzare, tuttavia se ne è dimostrata molto utile la teorizzazione, che ha portato i ricercatori a fornire "manifestazioni sempre più sofisticate della dualità onda-particella di ogni singolo quanto".[4][5][6]

  1. ^ Mathematical Foundations of Quantum Theory, edited by A.R. Marlow, Academic Press, 1978. P, 39 lists seven experiments: double slit, microscope, split beam, tilt-teeth, radiation pattern, one-photon polarization, and polarization of paired photons.
  2. ^ George Greenstein and Arthur Zajonc, The Quantum Challenge, p. 37f.
  3. ^ Scientific American, luglio 1992, p. 75
  4. ^ Ma, Kofler, Qarry, Tetik, Scheidl, Ursin, Ramelow, Herbst, Ratschbacher, Fedrizzi, Jennewein, and Zeilinger, Quantum erasure with causally disconnected choice. p. 1 (PNAS, January 22, 2013, vol. 110, no. 4, pp. 1221–1226)
  5. ^ Peruzzo, et al., "A quantum delayed choice experiment," arXiv:1205.4926v2 [quant-ph] 28 Jun 2012. This experiment uses Bell inequalities to replace the delayed choice devices, but it achieves the same experimental purpose in an elegant and convincing way.
  6. ^ "Entanglement-enabled delayed choice experiment." by Florian Kaiser, Thomas Coudreau, Perola Milman, Daniel B. Ostrowsky, and Sébastien Tanzilli, in arXiv:1206.4348v1

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