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Notizia del 17/07/2002

I fotoni "gemelli" sono più robusti del previsto

La parola italiana sarebbe "intreccio", ma il fenomeno è quasi sempre chiamato entanglement e riguarda due particelle quantistiche, i fotoni in questo caso, che, una volta create, rimangono strettamente connesse tra loro.

Come le famose leggende sui gemelli: quello che succede ad uno di loro sarà avvertito istantaneamente dall'altro. Per i fotoni intrecciati è la stessa cosa, anche perché gemelli ci nascono sul serio. Quando si fa passare un fotone attraverso un particolare cristallo, la particella viene trasformata in due nuovi fotoni che hanno caratteristiche molto particolari. Una di questa è che ciascuno di loro "sa" cosa succede all'altro.

In questo fenomeno c'è anche una sfida alla Teoria della Relatività ristretta di Einstein, secondo la quale nessun segnale può viaggiare più veloce della luce, eppure le particelle entangled "comunicano" in modo istantaneo, indipendentemente dalla distanza.

L'intreccio di particelle quantistiche, con la loro trasmissione di informazioni, è una grande speranza tecnologica, che potrebbe portare alla creazione di computer completamente diversi da quelli attuali, senza contare qualcuno che sogna (in modo decisamente azzardato) di farci un bel sistema di teletrasporto.

Ma fino ad oggi si riteneva l'entanglement molto fragile, visto che quando i fotoni interagiscono con l'ambiente che li circonda finiscono facilmente per perdere quella caratteristica, tornando solitari.

Una ricerca condotta dall'Università di Leiden, in Olanda, dimostra però che il legame tra due particelle di questo tipo è più forte di quanto si pensasse.

Gli scienziati, secondo un articolo pubblicato sulla rivista Nature, hanno lanciato i fotoni entangled verso sottilissime superfici metalliche provviste di fori. Solo che questi fori sono più piccoli della lunghezza d'onda del fotone. Quando i fotoni arrivano non possono passare, ma provocano una eccitazione degli elettroni del metallo, che poi si trasmette dall'altro lato ricreando il fotone, che riparte nella sua corsa.

Un bel rimescolamento, verrebbe da pensare. Almeno il fotone di prima era una singola particella, ma quando colpisce il metallo gli elettroni che entrano in gioco sono proprio tanti. Eppure la particella riformata da loro continua ad essere intrecciata con la sua sorella, quasi che si fossero tutti messi d'accordo nel rifarla proprio identica a quella che era entrata.

Per fare un esempio grossolano, è come se sparassimo una pallottola verso un recipiente di piombo fuso, dove verrebbe fusa a sua volta, e ne vedessimo uscire una dall'altro lato esattamente identica alla prima. Bizzarrie della fisica quantistica.

Ma il fatto che il legame tra i due fotoni rimanga anche dopo questo trattamento indica nuove possibilità per l'utilizzo del fenomeno, nuovi sistemi per controllare ed usare le particelle gemelle.

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