L’errore di Einstein: dimostrato l’entanglement (aggrovigliamento) quantistico. Einstein's error: demonstrated quantum entanglement.

L’errore di Einstein: dimostrato l’entanglement (aggrovigliamento) quantistico. La scoperta della forza rotazionale indotta, intuita per prima dal Dott. Giuseppe Cotellessa, che supera le fisiche di Newton e di quella di Einstein, potrebbe essere alla base della spiegazione di questo fenomeno. / Einstein's error: demonstrated quantum entanglement. The discovery of the induced rotational force, first seen by Dr. Giuseppe Cotellessa, which surpasses Newton's and Einstein's physics, could be the basis of the explanation for this phenomenon.

http://marcolarosa.blogspot.it/2013/04/il-genio-italiano-nonostante-tuttonon-e.html

http://marcolarosa.blogspot.it/2017/07/la-forza-rotazionale-indotta-il-nuovo.html

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

È stato misurato su un singolo fotone un fenomeno che Albert Einstein riteneva impossibile.

Anche Albert Einstein, ogni tanto, sbaglia. La sua teoria della relatività, a un secolo di distanza dalla formulazione, continua a incassare verifiche e conferme sperimentali, ma non si può dire lo stesso sulle sue previsioni sulla meccanica quantistica, eterno cruccio dello scienziato di Ulm, la teoria che a tutt’oggi ancora non riesce a conciliarsi con la relatività. In particolare, Einstein non poteva digerire il cosiddetto fenomeno dell’entaglement (una traduzione italiana è praticamente impossibile), che prevede che due o più particelle siano intrinsecamente collegate in modo tale che le azioni o misure eseguite su una di esse abbiano effetto istantaneo sulle altre. Bene, gli scienziati del Centre for Quantum Dynamics alla Griffith University sono riusciti, per la prima volta al mondo, a dimostrare sperimentalmente, misurandolo, l’entanglement quantistico di un singolo fotone, dopo che questo si è diviso in due particelle. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista Nature Communication.

Per capire qualcosa in più è necessario fare un piccolo passo indietro. Nel mondo subatomico, regolato dalle leggi della meccanica quantistica, una particella può essere in due diverse condizioni, o stati, nello stesso tempo. Per esempio, semplificando un po’, una particella può ruotare in una direzione o nell’altra (in su o in giù, il cosiddetto spin), ma anche in entrambe le direzioni contemporaneamente. Questo doppio stato, detto anche sovrapposizione quantistica, permane finché non si misura lo spin, momento in cui esso collassa su uno solo dei due stati.

A complicare le cose c’è poi, per l’appunto, l’entanglement: due particelle possono essere intrinsecamente collegate in modo tale che entrambi abbiano la stessa sovrapposizione di stati allo stesso tempo. Se si esegue una misura sulla prima particella, provocandone il collasso, per esempio, nello stato di spin su, la seconda collasserà istantaneamente nello stato di spin giù. Anche se è molto distante.

Tutto questo può succedere anche con una singola particella. Un fotone, per esempio, può essere diviso in due particelle ancora connesse (in senso quantistico) tra loro. La funzione d’onda, l’equazione matematica che descrive lo stato della particella, si estende su distanze grandissime, ma la particella stessa, in sé, non si trova mai in alcuna posizione – o meglio, si trova in tutte le posizioni con diverse probabilità: nel momento in cui viene rilevata da uno strumento, lo stato collassa, come vi abbiamo spiegato prima. Il fenomeno è stato per l’appunto descritto nel 1935 da Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen in un articolo dal titolo La descrizione quantomeccanica della realtà fisica si può considerare completa? ed è passato alla storia con il nome di paradosso Epr. La conclusione del lavoro era piuttosto apodittica: l’entanglement quantistico di singola particella è impossibile.

L’équipe della Griffith University, a quanto pare, ha appena mostrato il contrario. Usando dei rivelatori particolari – strumenti in grado di misurare le proprietà delle onde – gli scienziati, coordinati da Howard Wiseman, sono riusciti, in effetti, a osservare il collasso della funzione d’onda da entanglement di un singolo fotone. In particolare, i ricercatori hanno diviso un singolo fotone in due particelle diverse, dirottate verso due laboratori distanti tra loro, per verificare se le misure effettuate su una di esse si ripercuotessero in un cambiamento immediato nello stato quantistico dell’altra.

“Einstein non ha mai accettato la meccanica quantistica ortodossa, e la sua critica più importante riguardava l’entanglement di singola particella”, spiega Wiseman. “Per questo consideriamo così importante dimostrare il collasso non locale della funzione d’onda con una singola particella”. Nella visione di Einstein, invece, ogni particella si trova sempre in un unico punto e il collasso istantaneo della funzione d’onda in tutte le altre posizioni è fisicamente impossibile. “Noi non abbiamo misurato solo la presenza o l’assenza della particella”, prosegue Wiseman. “Siamo andati oltre: i nostri strumenti consentivano di misurare diverse grandezze simultaneamente per verificare il fenomeno. E abbiamo effettivamente osservato il collasso della funzione d’onda in sei modi diversi, il che prova la sua esistenza e mostra che Einstein si sbagliava”.

Il meccanismo, come avrete capito, è comunque piuttosto complesso. E la questione del collasso della funzione d’onda(addirittura di cosa sia una funzione d’onda) e dei fenomeni di località e non località in meccanica quantistica è ancora oggetto, nella comunità scientifica, di un dibattito piuttosto aperto.

Parlare di posizione di una particella, per esempio, potrebbe essere leggermente fuorviante: il mondo della meccanica quantistica, infatti, è regolato dalle leggi matematiche della probabilità. Lo stesso dicasi per il concetto di traiettoria: a differenza di un pallone, un elettrone non segue alcuna traiettoria, ma è descritto da una funzione matematica che ne stabilisce la probabilità. In questo senso, in maniera ancora più astratta – e volendo passare da una visione semplificata a un approccio più rigoroso –, l’entanglement andrebbe inteso, più che come un’azione a distanza, come un insieme molto particolare di probabilità di esiti di misure su particelle quantistiche, dipendente da come un dato esperimento viene preparato. Per quanto possa suonare complicato, sembra sia così che va il mondo.

ENGLISH

It was measured on a single photon, a phenomenon that Albert Einstein thought impossible.

Even Albert Einstein, occasionally, is wrong. His theory of relativity, a century after the formulation, continues to collect experimental verifications and confirmations, but one can not say the same about his predictions on quantum mechanics, the eternal bit of Ulm's scientist, the theory that to this day still fails to reconcile with relativity. In particular, Einstein could not digest the so-called phenomenon of entanglement (an Italian translation is practically impossible), which provides that two or more particles are intrinsically linked in such a way that the actions or measures taken on one of them have an instantaneous effect on the other. Well, the scientists at Center for Quantum Dynamics at Griffith University have been able, for the first time in the world, to experimentally demonstrate, by measuring it, the quantum entanglement of a single photon after it has been divided into two particles. The discovery was published in the journal Nature Communication.

To understand something more, you need to take a little step back. In the subatomic world, governed by the laws of quantum mechanics, a particle can be in two different conditions, or states, at the same time. For example, by simplifying a bit, a particle can rotate in one direction or another (up or down, so-called spin), but also in both directions at one and the same time. This double state, also known as quantum overlapping, remains until the spin is measured when it collides on one of the two states.

To complicate things there is, by the same token, entanglement: two particles can be intrinsically linked so that both have the same overlapping of states at the same time. If you do a measurement on the first particle, causing it to collapse, for example, in the spin state, the second will collapse instantly in the spin down state. Although it is very distant.

All this can happen even with a single particle. A photon, for example, can be divided into two particles still connected (quantumly) between them. The wave function, the mathematical equation describing the state of the particle, extends over great distances but the particle itself is never in any position - or rather, it is found in all positions with different probability: as it is detected by an instrument, the state collapses, as we have explained before. The phenomenon was precisely described in 1935 by Albert Einstein, Boris Podolsky and Nathan Rosen in an article entitled The quantomechanical description of physical reality can be considered complete? and went to history with the name paradox Epr. The conclusion of the work was quite apodictic: the quantum entanglement of a single particle is impossible.

The Griffith University team, apparently, has just shown the opposite. By using special detectors - instruments capable of measuring wave properties - scientists, coordinated by Howard Wiseman, were able to observe the collapse of the entanglement wave function of a single photon. Specifically, the researchers split a single photon into two different particles, diverted to two labs distant from each other to see if the measurements made on one of them resulted in an immediate change in the quantum state of the other.

"Einstein never accepted the orthodox quantum mechanics, and his most important criticism was about the entanglement of a single particle," explains Wiseman. "That's why we consider it so important to demonstrate the non-local collapse of the wave function with a single particle." In the view of Einstein, however, each particle is always in one point and the instantaneous collapse of the wave function in all other positions is physically impossible. "We did not just measure the presence or absence of the particle," Wiseman continues. "We went further: our tools allowed you to measure different quantities simultaneously to verify the phenomenon. And we have actually observed the collapse of the wave function in six different ways, which proves its existence and shows that Einstein was wrong. "

The mechanism, as you will see, is, however, quite complex. And the question of the collapse of the wave function (even what is a wave function) and the phenomenon of localities and non-localities in quantum mechanics is still the object of a rather open debate in the scientific community.

Speaking of the position of a particle, for example, might be slightly misleading: the world of quantum mechanics, in fact, is governed by the mathematical laws of probability. The same is true of the concept of trajectory: unlike a balloon, an electron does not follow any trajectory but is described by a mathematical function that determines its probability. In this sense, in an, even more, abstract way - and wanting to move from a simplified view of a more rigorous approach - entanglement should be understood rather as a remote action as a very particular set of the probability of outcome measures on quantum particles, depending on how a given experiment is prepared. As far as it may sound complicated, it looks like it goes the world.

Da:

https://www.wired.it/scienza/lab/2015/04/01/einstein-fotoni-entanglement-quantistico/