Viaggi quantistici dei neutroni: oltre le leggi della fisica classica

RomeRicercatori della TU Wien hanno svolto esperimenti con neutroni per verificare l'ineguaglianza di Leggett-Garg. Questo concetto studia se gli oggetti quantistici si comportano secondo le leggi della fisica classica. Questi risultati ci hanno fatto rimettere in discussione la nostra comprensione della meccanica quantistica.

Punti principali:

• L'ineguaglianza di Leggett-Garg mette alla prova il realismo macroscopico.
• Esamina le correlazioni tra misurazioni effettuate in momenti diversi.
• Se la fisica classica è valida, queste correlazioni dovrebbero essere deboli.
• Se prevale la fisica quantistica, le correlazioni saranno forti.

Nel 1985, gli scienziati Anthony James Leggett e Anupam Garg idearono un test per scoprire se oggetti di dimensioni maggiori potessero manifestare comportamenti quantistici. Nella fisica quantistica, le particelle possono trovarsi in più stati contemporaneamente, sfidando l'idea classica che gli oggetti abbiano proprietà e posizioni definite.

All'Università Tecnica di Vienna, gli scienziati hanno utilizzato fasci di neutroni per i loro esperimenti. Hanno impiegato interferometri a neutroni per dividere il fascio in due percorsi distinti separati da pochi centimetri. Secondo la teoria quantistica, ogni neutrone percorre entrambi i cammini contemporaneamente. L'esperimento ha dimostrato che l'ineguaglianza di Leggett-Garg è stata violata, indicando che i neutroni si comportano in modi che la fisica classica non può spiegare.

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I ricercatori della TU Wien hanno scoperto che anche oggetti di grandi dimensioni possono mostrare comportamenti quantistici. Hanno pubblicato i loro risultati su Physical Review Letters. Per testare la loro teoria, hanno utilizzato un interferometro a neutroni, un dispositivo che divide e poi ricombina un fascio di neutroni per misurarne il percorso.

È stupefacente osservare gli effetti quantistici su una scala più ampia, sfidando la nostra consueta comprensione del mondo. Se le particelle possono esistere in due stati contemporaneamente, cosa implica questo per gli oggetti quotidiani? Ci porta a considerare la possibilità di effetti quantistici in ciò che percepiamo come solido e certo.

L'esperimento dimostra che dobbiamo cambiare il nostro modo di comprendere la realtà. La fisica classica non basta a spiegare tutto. La teoria quantistica è cruciale per capire il comportamento dei neutroni in questi test. Questi studi fondamentali potrebbero portare a nuove tecnologie in futuro, forse perfino a computer quantistici utilizzabili quotidianamente.

Questo studio dimostra che il mondo funziona come descritto dalla teoria quantistica. La fisica tradizionale non riesce a spiegare i risultati. La fisica quantistica fornisce con successo una spiegazione sul comportamento delle particelle. Questo studio sottolinea l’importanza della meccanica quantistica per la fisica moderna.