Entanglement Quantistico ed Entropia: Una Nuova Prospettiva / Quantum Entanglement and Entropy: A New Perspective

Entanglement Quantistico ed Entropia: Una Nuova Prospettiva / Quantum Entanglement and Entropy: A New Perspective

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

La termodinamica non ti abbandona nemmeno nel mondo quantistico. / Thermodynamics doesn't abandon you even in the quantum world.

L’entanglement quantistico e l’entropia si intrecciano in un nuovo approccio rivoluzionario. Scoperte recenti aprono nuove prospettive nella comprensione della fisica quantistica.

Non si scommette contro l’universo. L’entropia, che rappresenta l’ordine di un sistema, non può mai diminuire in un sistema isolato. Questo principio è noto come la seconda legge della termodinamica nei sistemi classici. Tuttavia, quando si tratta di meccanica quantistica, le regole cambiano.

Recenti studi hanno evidenziato che l’entropia gioca un ruolo cruciale in un fenomeno quantistico noto come entanglement. In meccanica quantistica, quando si effettua una misurazione su una particella, la sua funzione d’onda collassa. Le proprietà quantistiche sono probabilistiche e se due particelle sono entangled, cioè legate da uno stesso stato quantistico, una misurazione su una particella influenzerà istantaneamente l’altra, anche se si trovano a distanze cosmiche.

Questo concetto potrebbe sembrare controintuitivo, ma rappresenta un modo preciso per misurare il mondo. L’entanglement quantistico è fondamentale per la tecnologia quantistica avanzata, tuttavia, gli scienziati erano incerti su come questo fenomeno si relazionasse all’entropia.

Per conciliare l’entanglement quantistico con la seconda legge della termodinamica, è stato necessario dimostrare che le trasformazioni dell’entanglement sono reversibili. Mentre il lavoro e il calore sono reversibili nei sistemi termodinamici, lo stesso non è immediato per l’entanglement quantistico.

Un gruppo di scienziati ha utilizzato trasformazioni dell’entanglement probabilistiche per creare le trasformazioni reversibili richieste per i calcoli dell’entropia. Questo approccio ha permesso loro di calcolare l’entropia di questo entanglement, rappresentando un significativo passo avanti nella comprensione di questa proprietà fondamentale.

Le scoperte recenti hanno rivelato connessioni cruciali tra entanglement e termodinamica, semplificando la comprensione dei processi di conversione dell’entanglement. Bartosz Regula, autore dello studio presso il RIKEN Center for Quantum Computing, ha sottolineato l’importanza di ulteriori ricerche per approfondire la comprensione dell’entropia dell’entanglement quantistico.

Il lavoro pubblicato su Nature Communications rappresenta un’importante pietra miliare nella teoria dell’entanglement, aprendo la strada a nuove intuizioni e sfide nel campo della fisica quantistica. La reversibilità dell’entanglement potrebbe portare a nuove scoperte ed applicazioni pratiche, ma rimane un problema aperto che richiede ulteriori approfondimenti matematici ed informativi.

ENGLISH

Quantum entanglement and entropy are intertwined in a revolutionary new approach. Recent discoveries open new perspectives in understanding quantum physics.

You don't bet against the universe. Entropy, which represents the order of a system, can never decrease in an isolated system. This principle is known as the second law of thermodynamics in classical systems. However, when it comes to quantum mechanics, the rules change.

Recent studies have highlighted that entropy plays a crucial role in a quantum phenomenon known as entanglement. In quantum mechanics, when you make a measurement on a particle, its wave function collapses. Quantum properties are probabilistic and if two particles are entangled, that is, linked by the same quantum state, a measurement on one particle will instantly affect the other, even if they are at cosmic distances.

This concept might seem counterintuitive, but it represents a precise way to measure the world. Quantum entanglement is central to advanced quantum technology, however, scientists were uncertain how this phenomenon related to entropy.

To reconcile quantum entanglement with the second law of thermodynamics, it was necessary to demonstrate that entanglement transformations are reversible. While work and heat are reversible in thermodynamic systems, the same is not immediate for quantum entanglement.

A team of scientists used probabilistic entanglement transformations to create the reversible transformations required for entropy calculations. This approach allowed them to calculate the entropy of this entanglement, representing a significant step forward in understanding this fundamental property.

Recent discoveries have revealed crucial connections between entanglement and thermodynamics, simplifying the understanding of entanglement conversion processes. Bartosz Regula, author of the study at the RIKEN Center for Quantum Computing, highlighted the importance of further research to deepen our understanding of the entropy of quantum entanglement.

The work published in Nature Communications represents an important milestone in the theory of entanglement, paving the way for new insights and challenges in the field of quantum physics. The reversibility of entanglement could lead to new discoveries and practical applications, but it remains an open problem that requires further mathematical and informative investigations.

Da:

https://www.scienzenotizie.it/2024/05/07/entanglement-quantistico-e-entropia-una-nuova-prospettiva-0085244?utm_source=dlvr.it&utm_medium=facebook