Entanglement

Dopo aver parlato di come il Mondo, l’Universo, sia in realtà composto di Relazioni e non di “cose” (qui l’articolo) affrontiamo oggi un’altra delle scoperte che si collocano di diritto sul podio delle più straordinarie e inspiegabili scoperte negli ultimi 200 anni.

Da sempre, ci hanno dipinto un Mondo dove l’accadimento di un evento (un rumore, un’esplosione, un’onda) influisce “molto” su ciò che gli sta vicino. Un “po’ meno” su ciò che gli sta più lontano. Un “po’ meno-meno” su ciò che gli sta ancora più lontano, e così via. E’ il principio della Località. Non è possibile che qualcosa ti influenzi, se questo qualcosa non è fisicamente a contatto con te. Puoi essere infastidito dal cinese che continua a tirare su con il naso, solo se puoi sentire che il cinese tira su con il naso: ossia solo se siete vicini abbastanza da recepire nell’orecchio le onde di suono emesse dal cinese. Non puoi essere infastidito dal tirare su con il naso di un cinese a Pechino: siete lontani, non siete fisicamente connessi.

Il principio di Località è un tale caposaldo del nostro pensiero che persino Einstein lo ha sempre dato per certo. Anche quando, durante esperimenti portati avanti da lui stesso, la Località sembrava venire meno. Einstein e altri fisici dei primi del Novecento (primo fra tutti Bohr) si sono infatti trovati di fronte -per puro caso- ad un comportamento davvero bizzarro di alcune particelle, che sembravano influenzarsi l’una con l’altra anche se poste a migliaia di km di distanza.

Immaginatevi la sorpresa di queste menti geniali. Einstein è rimasto estremamente sorpreso da queste rilevazioni sperimentali, ed ha sempre sostenuto che il motivo di tale stranezza non potesse essere dovuta ad alcun “effetto a distanza”. L’effetto a distanza, ha sostenuto allo strenuo Einstein, non è cosa del nostro Mondo, non è possibile. Deve sfuggirci qualcosa, un qualcosa che ha provato a spiegare con una teoria (non del tutto convincente, e lui stesso ne era consapevole) chiamata la “Local hidden variables Theory”. Ebbene, il dibattito se fosse possibile o meno che due particelle si influenzino a distanza, violando il principio della località, ha tenuto banco per circa un trentennio, fino a che John Stewart Bell non ha ideato e portato a termine un esperimento il cui risultato non ha più lasciato dubbi: questa volta Einstein aveva torto. Cosa ha scoperto?

Consideriamo 2 elettroni. E pensiamo a questi 2 elettroni come roteanti su se stessi: in senso orario o in senso antiorario. Perfetto. Facciamoli stare un po’ insieme, strusciarsi tra loro, scontrarsi. Poi li separiamo, li portiamo a distanze di migliaia di km l’uno dall’altro. Bell è riuscito a misurare che se invertiamo il senso di marcia dell primo elettrone (da orario ad antiorario) immediatamente anche l’altro elettrone inverte il suo senso di marcia. Immediatamente. E’ l’alba di una rivoluzione, del crollo della Località. Ancora oggi a scuola ci dicono che la Località è sacra. L’esperimento di Bell è avvenuto nel 1964. Da allora ne sono seguiti molti altri, e tutti hanno confermato questo straordinario legame a distanza. Oggi ha un nome: Entanglement.

Da decine di anni i fisici si interrogano su come sia possibile l’Entanglement. Nessuno ha ancora trovato la spiegazione provata e davvero convincente. Ci sono diverse teorie, sulle quali non mi dilungo ora. Ma si tratta di teorie.
Nonostante non ci sia spiegazione per l’Entanglement, le conseguenze di questo effetto stanno dando vita a diverse innovazioni “concrete”. Prima fra tutti la nuova generazione di computer che nei prossimi 10 anni vedremo comparire negli Apple Store e da MediaWorld: i quantum computer. Dedicherò un post a parte ai quantum computer, ma in brevissimo diciamo che si tratta di computer esponenzialmente più potenti dei computer di cui disponiamo oggi. Computer che possono raggiungere livelli di potenza stratosferici proprio grazie allo “sfruttamento” dei fenomeni quantistici, tra cui proprio l’Entanglement. IBM ha di recente presentato il suo primo quantum computer al CES di Las Vegas.

Trovo l’Entanglement davvero affascinante. Ancora di più se ne cogliamo la sottile poesia: due particelle, se trascorrono del tempo insieme, si legano, diventano Entangled. Da quel momento, non importa quanto lontane saranno, ci sarà sempre un legame “concreto” tra loro. Ti dice niente? Amore.
Qui entriamo nel gioco delle interpretazioni, ma mi piace pensare che l’Entanglement possa in qualche modo spiegare -fisicamente- i legami d’Amore dei quali abbiamo esperienza nella nostra vita. L’amore per genitori, figli, fratelli, sorelle, che sfida e sbaraglia ogni concetto di Località. L’amore per il partner, che non conosce confini.
Se due elettroni trascorrendo tempo insieme diventano entangled, allo stesso modo l’embrione sviluppato nel grembo materno non può che essere composto da particelle entangled con la madre. La vicinanza del padre durante la crescita, non può che creare legami tra le particelle di padre e figlio. Gli anni e le notti trascorse insieme alla propria anima gemella.
Quella strana e bellissima “connessione”, della quale tutti noi abbiamo esperienza e che non sappiamo che definire “Amore”, può essere resa possibile proprio dall’Entanglement.

G.

Se vuoi approfondire:

1. La diatriba tra Einstein e Bohr spiegata in video: https://www.youtube.com/watch?v=tafGL02EUOA
2. Einstein e l’Entanglement: https://medium.com/quantum1net/einstein-and-entanglement-8c9f12e7f47b
3. L’esperimento di Bell: https://www.youtube.com/watch?v=ZuvK-od647c
4. Quantum computers and Entanglement: https://www.livescience.com/62433-most-entangled-qubits-quantum-computer.html
5. IBM quantum computer: https://www.youtube.com/watch?v=QRaEvXF4YBg