Spooky action at a distance, ovvero “azione misteriosa a distanza” così Albert Einstein aveva definito il quantum entanglement (la correlazione quantistica) uno dei fenomeni più misteriosi del già strano mondo della fisica quantistica, si tratta di un effetto per cui due particelle che vengono correlate tra loro, ad esempio due fotoni “trattati” con un raggio laser, diventano indissolubilmente legate e, quando una delle particelle cambia, l’altra cambia di conseguenza.
Per esempio una particella situata in un angolo dell’universo potrebbe avere una carica positiva o uno spin “up”, quella correlata avrà le stesse caratteristiche o caratteristiche opposte (carica negativa o uno spin “down”) e, se una cambia, l’altra cambia istantaneamente, come se fossero collegate e riuscissero a trasmettersi l’informazione istantaneamente, a velocità infinita.
Fino ad oggi gli scienziati hanno testato questo processo a una distanza massima di 143 Km, e sono stati in grado solo di dimostrare che la correlazione quantistica agisce a velocità superiori a 10.000 volte quella della luce, ora un team dell’Austrian Academy of Sciences vuole testare il quantum entanglement trasmettendo uno dei fotoni correlati sulla Stazione Spaziale Internazionale, che orbita la Terra a quasi 500 chilometri d’altezza.
Un sistema posizionato nella cupola della ISS, basato su una macchina fotografica ipersensibile, rileverebbe il fotone correlato, cercando di stabilire se la comunicazione avviene realmente in maniera istantanea.
Le questioni intorno al quantum entanglement e alla fisica quantistica rendono questo processo estremamente complesso: secondo il Principio di Indeterminazione di Heisemberg una particella quantistica esiste in tutti gli stati possibili fino a che non viene misurata.
Come si può stabilire che le particelle cambiano il loro stato in base all’azione misteriosa a distanza e che lo fanno istantaneamente?
Non bisogna inoltre confondere il teletrasporto quantistico con l’idea del teletrasporto che ci siamo fatti guardando serie fantascientifiche come Star Trek, quest’ultimo, infatti, trasporta materia sotto forma di energia, la disassembla e la riassembla e, come tutta l’energia, la trasporta a velocità subluminali o al massimo luminali.
Il teletrasporto quantistico, invece, oltre a essere un fenomeno reale e non fantascientifico, non trasporta la particella stessa ma solo il quanto d’informazione che essa contiene (descritto dal suo stato, proprio come l’1 e lo 0 dei bit basati sui chip di silicio), cioè il cosiddetto “qubit”, e lo fa in maniera istantanea.
Com’è possibile questo fenomeno? A quanto pare la “spooky action at a distance” è “spooky” (cioè strana e misteriosa) proprio perché contrariamente ai fenomeni classici della fisica, come le interazioni nucleari, elettromagnetiche e gravitazionali, non subisce alcun cambiamento in base alla distanza tra le parti coinvolte e quindi non è soggetta alla limitazioni relativistiche della velocità della luce, in altre parole le informazioni non sono trasmesse attraverso lo spazio ma in qualche altro modo.
Il bello è che l’entanglement tra particelle, che oltre all’interazione con un raggio laser può essere attivato anche in altri modi, sembrerebbe riguardare non solo le particelle subatomiche ma anche molecole come le Buckyballs (sfere di grafene composte da atomi di carbonio disposti ad esagono, simili a un pallone da calcio) e persino certi tipi di nano-diamanti purissimi.
Al momento la distanza più lunga su cui sia stato testato questo fenomeno è, come detto, di 143 chilometri, dalle isole di La Palma a Tenerife nell’arcipelago delle Canarie.
Questo, che ha stabilito il limite di velocità inferiore di 10.000 C (dove C è la velocità della luce come molti ricorderanno dalla famosa equazione einsteiniana), era anche il limite massimo perchè corrisponde alla distanza tra la Terra e i satelliti in bassa orbita, senza considerare, però, un satellite molto particolare: la Stazione Spaziale Internazionale.
