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Alain Aspect

Fisico sperimentale nell’ambito dell’ottica quantistica, pioniere dell’informatica quantistica, Alain Aspect è direttore di ricerca al CNRS a Parigi, membro dell’École Polytechnique, membro dell’Accademia delle scienze francese e di numerose accademie straniere. Già medaglia d’oro del CNRS, nel 2022 ha vinto il premio Nobel per la Fisica insieme a John Clauser e Anton Zeilinger per i suoi esperimenti con i fotoni entangled realizzati negli anni ’80.

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Alain Aspect -

Einstein e le rivoluzioni quantistiche

prefazione di Massimo Inguscio

Il primo libro in italiano del premio Nobel per la Fisica 2022 Alain Aspect, che ci racconta non solo la prima, ma soprattutto la seconda rivoluzione quantistica a cui lui ha partecipato direttamente.

Collana: Le grandi voci
ISBN: 9788822016232
Anno: 2023
Mese: maggio
Formato: 13 x 19 cm
Pagine: 96
Tag: Scienza Fisica

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Descrizione

Un libro prezioso scritto da un premio Nobel, che racconta una magnifica storia della scienza. Argomenti fra i più controintuitivi della fisica moderna (come l’entanglement e il dualismo onda-particella) vengono spiegati in modo rigoroso, ma esemplare, grazie al talento di un insegnante dotato, nonché raffinato scienziato.
La prima rivoluzione quantistica, nata sotto l’impulso di Einstein all’inizio del Novecento, ha sconvolto la nostra visione del mondo – basti pensare alla sorprendente idea del dualismo onda-particella – e ha portato a grandi invenzioni dell’epoca moderna quali il transistor, il laser e i circuiti integrati dei computer.
Meno noto è lo sviluppo di una seconda rivoluzione quantistica, avviata nel 1935 dal dibattito tra Einstein e Bohr, e resa possibile dalla fine degli anni ’60 grazie a nuove tecniche sperimentali con singole particelle. Questa rivoluzione, che si sta ancora svolgendo sotto i nostri occhi, si basa sulla strana nozione di particelle entangled (letteralmente correlate) che si comportano in modo straordinariamente simile anche quando sono lontane, come verificato grazie agli esperimenti condotti nei primi anni ’80 da Alain Aspect. Le applicazioni concrete sono innumerevoli, soprattutto per quanto riguarda temi di stretta attualità come la crittografia e le nuove tecnologie per la realizzazione di computer quantistici.

Indice

Prefazione di Massimo Inguscio

Le due rivoluzioni quantistiche

La prima rivoluzione quantistica

Il dualismo onda-corpuscolo

Il successo della teoria

La seconda rivoluzione quantistica

Gli esperimenti per misurare la correlazione quantistica

Manipolare oggetti quantistici

Informazione quantistica

Crittografia quantistica

Conclusioni

Brano

Le due rivoluzioni quantistiche

Si sente spesso dire che sono due le grandi rivoluzioni della fisica che hanno segnato il XX secolo: la relatività e la meccanica quantistica. Entrambe hanno radicalmente rimesso in discussione l’immagine del mondo e molte nozioni ritenute consolidate. Ma la fisica quantistica, in aggiunta, ha sconvolto in modo drastico la nostra vita, tanto che si può a ragione parlare di una vera e propria “rivoluzione quantistica”, così come si parla di “rivoluzione industriale” nel XIX secolo con l’invenzione della macchina a vapore.
La meccanica quantistica non ha soltanto sovvertito i concetti fisici, ma anche trasformato la società in cui viviamo. Senza una comprensione profonda del mondo dei quanti, i calcolatori, così come i laser che permettono una rapida trasmissione dell’informazione attraverso le fibre ottiche, non sarebbero mai stati inventati. La società stessa dell’informazione e della comunicazione così come la conosciamo oggi non esisterebbe. Nessun aggiustatutto fai-da-te, nel suo garage, in California o altrove, avrebbe mai potuto inventare il laser e i circuiti integrati che sono alla base dei calcolatori.
Quando si analizza in dettaglio la storia della meccanica quantistica nel corso del XX secolo, ci si rende infatti conto che non vi è una, bensì due, rivoluzioni quantistiche.
La prima prende l’avvio all’inizio del secolo scorso con Max Planck, poi prosegue con Albert Einstein, ed è fondata sul celebre dualismo onda-particella, che ha messo sottosopra l’intero corpus della fisica ed è alla base di numerose applicazioni.
Intorno agli anni ’60, qualcuno avrebbe potuto pensare che sull’argomento non ci fosse più nulla da dire. Curiosamente, proprio in quel momento, emerse l’importanza di un concetto fino ad allora senza dubbio trascurato, benché messo in luce negli anni ’30 da Einstein prima e da Erwin Schrödinger poi: stiamo parlando dell’entanglement o correlazione quantistica, radicalmente diverso dal dualismo onda-particella.
A partire dagli anni ’70, i progressi sperimentali hanno reso possibile la realizzazione di esperimenti molto più raffinati su singoli oggetti quantistici. Questi progressi hanno dato origine alla seconda rivoluzione quantistica, che si sta sviluppando oggi sotto i nostri occhi. È di queste due rivoluzioni quantistiche che parleremo nelle pagine che seguono.

Rassegna Stampa