Mai sentita una spiegazione così illuminante sull'entanglement, complimenti davvero. In giro si sentono tantissime sciocchezze (tanto per dirne una, la famosa "spooky action at a distance") che non fanno altro che allontanare le persone da questi argomenti, rendendoli più controintuitivi di quanto non lo siano davvero. Nei documentari pop non viene praticamente mai spiegata la funzione d'onda e viene tutto semplificato in maniera così estrema da far sembrare la meccanica quantistica una sorta di metafisica new age. Grazie per questi video che mi stanno aiutando tantissimo a capirci davvero qualcosa.
Sono un medico, appassionato di meccanica quantistica in maniera dilettantistica, e ho letto e visto parecchi video su youtube sull'argomento, e confesso che faccio molta fatica a capirci qualcosa....Però ho anche visto alcune conferenze tenute dal prof. Federico Faggin (illustrissimo fisico noto per aver contribuito alla creazione del microchip, dei microprocessori e del meccanismo touchscreen e touchpad), il quale ha costruito tutta una teoria (da lui definita del tutto scientifica, ma che per me sconfina non poco nella metafisica) , basata sul concetto di Coscienza, che è costruito completamente a partire da e sulla base della meccanica quantistica , e in cui lui dice che il fenomeno dell'entanglement quantistico dimostra senza alcun dubbio che in natura esiste il "libero arbitrio"!!! Devo confessare però che anche qui non ci ho capito granché.....(Però è anche vero che lui ha avuto un'esperienza mistica che sta alla base di tutto ciò). Ora vorrei sapere da lei (random physics) se è a conoscenza di tale pensiero del prof. Faggin, e in caso affermativo, che cosa ne pensa di queste idee (soprattutto del libero arbitrio ed entanglement quantistico). Grazie in anticipo di ogni eventuale risposta.
Questa azione superluminale, chiamatela non locale, chiamatela come vi pare dovremo capirla bene. In questa bellissima spiegazione emergono evidenti e correttamente indicate le varie incompresibili correlazioni. Personalmente il fotone che, come onda, percorre due percorsi (solo quando non metti i due rivelatori) e che quindi nello specchio seguente interferisce con se stesso... ( interferirà con qualcos'altro ! prima di credere ai fantasmi !) e da qui l'azione superluminale eccetera... io dico, quando lo capirete torneremo al buon vecchio metodo galileiano.
Video molto interessante. Il persistente pensiero, però, è sempre quello: che le proprietà siano determinate sin dall' inizio, per cui quando le andiamo a misurare (anche se i 2 elementi sono a grande distanza) le troviamo coerenti. Le 2 particelle avevano uno spin ben preciso sin dall' inizio, il fotone aveva subito deciso se attraversare o essere riflesso dal beam splitter, ecc
Condivido che questa è finalmente! e di gran lunga la migliore spiegazione in assoluto che ho mai sentito sull'Entanglement, ma purtroppo devo constatare che, come al solito, sul mondo dell'infinitamente piccolo si continua a spiegare (?) concetti definiti "complessi" senza partire dalla fonte, cioè dagli esperimenti. Che senso la descrizione dell'esperimento degli specchi semi-riflettenti di cui si parla in questo video se non si spiega che cosa voglia dire inviare 1 fotone o rilevare 1 fotone? da cosa riconosco Mr. fotone? e ancora che senso ha parlare di una coppia di particelle con spin uguale a zero e quando la prima "collassa" e rilevo lo spin l'altra ha lo spin opposto? queste particelle hanno un nome per cui le riconosco tra le altre? E' ovvio che tutto questo è un modo di esprimere concetti astratti che l'uomo costruisce a seguito di esperimenti (questi tutt'altro che astratti) che però non vengono minimamente descritti, ma solo accennati. Detto questo, a mio modestissimo e umile modo di vedere, l'entanglement può anche non esistere, così come tante teorie analoghe. Ciononostante è una materia che mi appassiona, ma andrebbe descritta meglio, partendo non dalle ipotesi che facciamo a seguito delle sperimentazioni, ma partendo dalle sperimentazioni per poi "proporre" le ipotesi a cui stiamo lavorando. Perché nell'infinitamente piccolo, dove non potremo mai "vedere", "toccare", ma solo dedurre, lavorare di fantasia, se l'esperimento salta, salta tutto.
Comprendo il punto di vista, io ho cercato proprio di partire dall'esperimento, sia nel precedente video sulla sovrapposizione quantistica sia in questo parlando degli spin. Cerco di farlo sempre, visto che la fisica è una scienza sperimentale. Se però si chiede di descrivere nel dettaglio come si possano trattare singoli fotoni o singoli elettroni, da un punto di vista sperimentale sono richieste accortezze che richiederebbero spiegazioni ben più lunghe e dettagliate e di conseguenza molto meno accessibili.
Il Nobel per la fisica del 2022 non l’hanno mica regalato. “In 2022 the Nobel Prize Committee honored experimental work on entanglement by three physicists. John Clauser, Alain Aspect and Anton Zeilinger had each produced increasingly convincing evidence for the phenomenon by improving on their predecessor's experimental design”.
ti ripropongo una domanda che già ti ho posto su tiktok e a cui non ho avuto risposta. Preciso che io sono uno psicologo cognitivista e che la mia preparazione in fisica è solo amatoriale, ma la domanda investe entrambe le discipline, in particolare il rapporto con la realtà. Bohr e la sua scuola dicevano che la realtà esiste solo finché qualcuno la osserva. Cosa intendeva esattamente? Davvero non esiste una realtà oggettiva fuori dall'osservatore? Qual è il tuo pensiero in proposito?
Gabriele... io faccio questa ipotesi... poi sarà interessante la tua opinione in proposito. Ma perchè dobbiamo ipotizzare che particella e non particella comunichino istantaneamente a distanza in modo da disporsi solo al momento della misura in modo coerente tra loro, quando possiamo ipotizzare che le due abbiano realmente seguito una traiettoria ed abbiano attraversato lo spazio punto per punto (o destra, o sinistra... non destra e sinistra) anche se non misurate. Quindi che si siano disposte in maniera coerente al momento della loro separazione, e si portino dietro questa coerenza. Per giustificarmi la cosa, mi invento il meccanismo. Il fotone non ha natura a volte ondulatoria e a volte particellare, ma è proprio costituito di due parti, che interagiscono tra loro attraversando lo spazio in maniera diametralmente opposta: quindi il fotone è contemporaneamente costituito da una parte particellare e da una parte ondulatoria. La particella è indivisibile, viaggia in traiettoria lungo lo spazio e va solo a destra o solo a sinistra, a prescindere dal fatto di effettuare misura o, più in generale, da una sua successiva interazione con un sistema. L'onda ha significato fisico e non soltanto probabilistico/matematico. Non è misurabile e non la si può rilevare se non indirettamente misurando le particelle, si propaga in tutte le direzioni, interferisce con se stessa in modo ondulatorio ed interagisce con la particella come fosse un mezzo, come una specie di fiume la cui corrente porta la particella alla sua traiettoria. Immaginiamola come una specie di interferenza che plasma colline, avvallamenti ed altipiani che la "pallina" seguirà nella sua traiettoria definitiva, e che potremmo rappresentare in termini di potenziale. Poi l'onda, di suo, oscilla nel tempo intorno ad un punto che deriva dall'interferenza, in modo tale che più particelle con la medesima onda sottostante vadano in posti diversi, ma con un quadro regolare relativamente alla frequenza con la quale si presentano ora qui ora lì. Proprio siccome l'oscillazione dell'onda non è misurabile non riusciamo a prevedere con precisione dove avverrà la misurazione del fotone, ma solo la probabilità di rilevarlo in una certa zona. Quindi sintetizzando: solo la particella interagisce con il mondo macroscopico, ma l'onda (che è mobile ed interferisce con se stessa) interagisce con la particella, che darà luogo a traiettoria nello spazio a prescindere dalla misura. Che ne pensi? Questa fantasia è coerente con il quadro sperimentale?
Sempre eccellenti i tuoi video. Domanda da profano curioso: esempi di entanglement non possono essersi generati a miliardi durante il big bang e allontanati dall inflazione cósmica? Possiamo "cercare" in questa direzione?
Si, spiegazioni logiche e provate, ma quello che poi in realtà succede è semplicemente folle, assurdo. Io conosco solo le dimensioni dello spazio e del tempo, non ne conosco altre. Anche se le due particelle si trovano a distanza di anni luce un'informazione può essere istantaneamente trasmessa da una all'altra. Accetto che questo accada veramente, ma questo fatto è una cosa pazzesca secondo me.
Grazie anche per questo interessante video. Oltre alla classica spiegazione dell’entanglement basata sulla coppia di particelle originate in maniera contestuale con spin totale nullo, da quello che ho capito e’ interessante far notare che se le due particelle sono entangled significa alla fine che esse sono descritte da un’unica funzione d’onda. Ci potresti spiegare in che modo la decoerenza può essere spiegata come un entanglement con tutto l’ambiente esterno? In altre parole si potrebbe dire che non c’è la divisione tra un mondo quantistico e un mondo macroscopico non quantistico, ma tutta la realtà potrebbe essere descritta in maniera quantistica da un’unica funzione d’onda globale, dove tutte le componenti sono intrinsecamente entangled. Potresti condividere il tuo parere a riguardo ? Grazie
Quali sono le ragioni che confermano che - anche in caso di interruzione di entrambi i percorsi e collegamento di ciascuno dei due rivelatori all'estremità, il fotone continui a comportarsi come un'onda e, come tale contemporaneamente sia attraversa lo specchio, sia si riflette? Perché alla fine del percorso il fotone si rileva o all'uno o all'altro degli strumenti? Tale comportamento è prevedibile?
Il collasso della funzione d'onda è istantaneo o si possono misurare stati intermedi a tempi molto piccoli (plank) ? Cosa accade se una particella entragled cade in un buco nero ? Possiamo avere informazioni che arrivano dietro l'orizzonte degli eventi ? Quando il BN evapora le informazioni vengono ristabilite ?
Grazie della bellissima lezione . Non capisco una cosa come facciamo ad avere la certezza che lo spin venga creato nel momento della misurazione ? voglio dire, come sappiamo che lo spin non sia già stabilito prima del collasso , tipo scarpa destra e scarpa sinistra dentro due scatole distinte e separate. Grazie
Per capire meglio la differenza che c'è nell' entanglement rispetto (per esempio) il "determinismo delle calze a due colori" devi documentarti sul teorema di John Stewart Bell e sulle implicazioni e premesse. Per rispondere al tuo dubbio devi considerare il bilancio delle probabilità nei due eventi differenti (spin e colore calze). Non conoscere a priori le proprietà dei due eventi sviluppa differenti distribuzioni di probabilità e nel caso dell'evento "spin" si deduce che si basa su risultati "casuali + correlati". Invece nel caso delle calze spaiate rimane sempre una mera correlazione deterministica (correlate a priori). NB: ho considerato il classico problema delle due calze paragonabile al tuo esempio delle scarpe in due scatole
Bella spiegazione, chiara. Negli esempi si parla sempre di 2 particelle in entanglement, ma sarebbe possibile averne più di 2? Ad esempio se nell'esperimento di Mach Zehnder mettessimo in successione molti specchi semiriflettenti, il singolo fotone seguirebbe tutti i percorsi possibili contemporaneamente? Grazie.
2:20 tra le varie interpretazioni, non c'è anche la teoria dell'onda pilota di De Broglie, secondo cui l'equazione di Schrodinger descriverebbe un'onda fisica, quindi realmente esistente?
Sì c'è anche quella descrizione, ma l'intenzione iniziale era di rendere, attraverso l'idea di un'onda pilota, la meccanica quantistica una teoria che rispettasse il realismo locale, ma questo non può accadere secondo quanto espresso dal teorema di Bell: qualsiasi teoria a variabili nascoste realistica (e deterministica) dovrà essere per forza non-locale.
@@RandomPhysics Puntualizzerei che teorie a variabili nascoste deterministiche locali sono comunque possibili se si rinuncia all'ipotesi implicita nel teorema di Bell di indipendenza statistica delle misure. Ci sono un paio di video di Sabine Hossenfelder che esplorano tale possibilità. I titoli, se non modificati nel frattempo, sono: "Why is quantum mechanics non-local? (I wish someone had told me this 20 years ago.)" e "Does Superdeterminism save Quantum Mechanics? Or does it kill free will and destroy science?" La mancanza di indipendenza statistica delle misure potrebbe sembrare un'assurdità, ma se si considera che l'universo osservabile inizialmente aveva dimensioni inferiori a quelle di un atomo, correlazioni preesistenti tra particelle osservate e quelle che costituiscono un apparato di misura interagente con loro diventano una possibilità non poi così assurda.
@@lazzatv così a occhio mi sembra che supporre che due misure arbitrariamente lontane fra loro siano statisticamente dipendenti sia un modo diverso di parlare di non-località, ma sicuramente approfondirò l'argomento, grazie.
@@RandomPhysics Se ho capito bene, nella teoria superdeterministica si suppone preesistente una correlazione dovuta a variabili nascoste locali non solo tra due particelle in entanglement misurate a distanza, ma anche tra particella e rilevatore, una sorta di entanglement già presente tra particella e rilevatore o sistema che porti al collasso della funzione d'onda. Le misure diventano predeterminate secondo l'usuale approccio ipotetico a variabili nascoste, ma non devono più necessariamente soddisfare la diseguaglianza di Bell visto che i rilevatori sono già stati pre-influenzati su cosa misurare dalle stesse variabili nascoste.
Una domanda: se negli esperimenti nel video elencati, non ci fosse nessun entanglement ma semplicemente le variabili delle 2 particelle (complementari tra loro) fossero gia' determinate fin dall inizio (as esempio, spin alto e spin basso etc..) che risultati darebbero tali esperimenti? diversi o uguali a quelli dati finora? Grazie.
Ciao e grazie per i tuoi video!! Una domanda... Ma il primo specchio semiriflettente, nel momento in cui entra in contatto con il fotone (funzione d'onda), non è già una relazione, come la misurazione, che dovrebbe far collassare la funzione (almeno nel 50% dei casi)... che differenza tra l superficie riflettente e, per dire, la parete dietro la doppia fenditura? (O il rivelatore dopo lo specchio)? Non so se mi sono spiegato e scusa per l'ingenuità della domanda 😅
Non tutte le interazioni provocano il collasso della funzione d'onda; in questo caso l'interazione con lo specchio semplicemente modifica la funzione d'onda senza farla collassare. In tal caso, quindi, lo specchio non si può considerare uno strumento di misura.
Ok, ma allora qual è l'elemento che discrimina fra un'interazione che provoca il collasso e una che non lo provoca? Di sicuro non la densità, perché specchio e schermo (doppia fenditura) hanno densità simile. Penso che la risposta sia molto più profonda. Se ci pensi, la particella comprare sempre dove noi andiamo a effettuare la misura. Cioè compare dove VOGLIAMO o necessitiamo che compaia. Se avessimo un modo per far si che l'elettrone lasci un piccolo segno sullo specchio quando viene riflesso, come farebbe una pallina di spugna imbevuta di colore, la funzione d'onda collasserebbe sullo specchio perché con questo escamotage lo abbiamo trasformato in un rivelatore, anche se lo specchio è sempre lo stesso di prima. In un certo senso, sembra che il collasso sia davvero in qualche modo legato alla nostra volontà o coscienza, il che ci riporta alle prime interpretazioni semi-filosofiche emerse agli albori della MQ. Comunque, prenditi un grande applauso da un tuo collega fisico. Non conoscevo il tuo canale ma lo seguirò con molto interesse, sei un magnifico divulgatore.
Ho una domanda, consideriamo un fotone o particella che è descritta da una funzione d’onda che subisce uno sdoppiamento come quello nell’esempio. In tale caso se prima di una eventuale misura una delle due interagisce per esempio con un campo di forze, varia solo questa oppure ne risente anche l’onda non interessata? La non località della teoria sicuramente risponde a questa domanda ma quello che mi chiedevo era se la presenza o no del fotone fino al momento della misura può dipendere da fenomeni intermedi
Ottima spiegazione. Questa cosa che a livello quantistico non esista causa effetto e che l' interagire con la realtà si basi solo su una probabilità è tutta un'altra fisica rispetto a quella che viviamo quotidianamente . È un altro mondo completamente diverso
Ma perché ci domandiamo della correlazione e del perché un rivelatore misura un non-fotone (ovvero niente) e l’altro un fotone, quando il concetto di misura lo abbiamo definito così noi in meccanica quantistica? Non può essere che il concetto di onda di probabilità come la abbiamo intesa a livello fisico funzioni diversamente? (è ovvio che funzioni comunque bene a livello sperimentale ma questo perché non conosciamo abbastanza…(ovvero non possiamo zoomare abbastanza nel microscopico per vedere con i nostri occhi cosa accade direttamente, e quindi la probabilità funziona). Ma perché ci ostiniamo a pensare che anche fisicamente accada così quando è un costrutto matematico? Sembra che ci creiamo i problemi da soli e proviamo a risolverli quando non ci sia nulla da risolvere, oppure c’è, ma non in quel modo.
Il ragionamento sembra funzionare piu' o meno cosi': "Siccome l'attributo delle particelle non esiste prima della misurazione, vi è un'azione a distanza che comunica alla seconda particella l'esito della misura sulla prima. Siccome non esistono segnali superluminali, tale interazione deve avvenire al di fuori del tessuto spazio temporale altrimenti violerebbe il principio di relatività di Einstein. La Fisica al di fuori del tessuto spazio-temporale è non locale “ Le diseguaglianze di Bell e gli esperimenti di Aspect provano il principio di realtà: non ha senso parlare di particelle prima della misura, quindi non vi è realtà prima della misura Quale esperimento invece conferma l’ipotesi di non località che ci permette di affermare che non viene violata la relatività di Einstein? Come faccio a dare per scontato che lo spazio tempo di Einstein sia una qualità emergente della fisica quantistica? U
Video interessantissimo, come sempre. Sarebbe interessante anche un video (ovviamente divulgativo) su come funzionino gli espirimenti di cancellazione quantistica a scelta ritardata.
riguardo l'entanglement, se io misuro e trovo che lo spin è verso l'alto, non ci sarà nessun collasso della funzione d'ordine nell'altra particella, semplicemente quando si effettuerà la misurazione risulterà uno spin verso il basso, quindi per vedere gli spin devo comunque sempre fare due misurazioni, correggetemi se sbaglio
A rischio di ripetere il discorso per l'ennesima volta e avendo ben presente che finché non avremmo un possibile accesso ad una misura di un tempo o di una lunghezza di Planck rimane al momento tutto un discorso solo puramente metafisico, per me la spiegazione più ovvia è che a livello quantistico tutto lo spaziotempo, e cioè nient'altro che ogni interazione spaziotemporale presente, direttamente quindi inerente ad ogni stato in essere di espressione fattuale o campo gravitazionale specifico, sia essenzialmente quantizzato e quindi in uno stato di sovrapposizione fino al collasso della specifica funzione d'onda relativa al suddetto e specifico sistema quantistico. Ciò comporta che al collasso pervenuto da una misura o da qualsiasi altra interferenza al sistema in entangled indipendentemente da dove le due particelle in esame siano relativamente spaziotemporalmente locate automaticamente avranno un loro specifico e complementare valore di spin che se sapevamo a somma zero, sicuramente uno dei due risulterà o più un mezzo o meno un mezzo, oppure su o giù che dir si voglia e l'altro un valore di natura sempre ad esso speculare. Ciò comporta che la gravità o il campo gravitazionale se effettivamente quantizzato (l'entanglement stesso ne sarebbe già prova se avessi ragione) sia essenzialmente un naturale ed evidente stato di informazione di tipo quantistico istantaneo non relativamente spaziolocato, e quindi senza nessun tipo di scambio informativo a velocità superluminale (relatività salva), ma semplicemente relativo ad ogni e su ogni stesso campo gravitazionale spaziotemporalmente e quindi quantisticamente presente in essere ed espressione. Mi piacerebbe avere un tuo parere a riguardo dato che sei uno dei migliori divulgatori di fisica su RUclips.
Perchè si forma 'entaglement tra due particelle fondamentai ? Quali sono le particelle che possono essere entanglate e quali no ? Quale è la forza che guida l'entaglement (la gravità?) ? Quando si spezza un legame entangled si genera energia o è richiesta energia per spezzarlo ? Se si allora è richiesta energia anche per formarlo ? Quale ?
Una cosa mi sono sempre chiesto. Quando una particella quantistica viene misurata, ovvero quando collassa la sua funzione d'onda, cosa le succede? Nel solito esempio delle due fenditure, io faccio collassare la funzione d'onda di un fotone, quel fotone viene riflesso dallo schermo e se ne va per la sua strada. E poi? la sua funzione d'onda non è collassata per un altro osservatore. Cosa succede in base alla teoria attuale? Grazie
Caro professore il crucio della domanda è proprio questo: come fa A a sapere il comportamento di B? Una alternativa alla risposta potrebbe essere: si tratta di una ulteriore complessa simmetria dello spazio-tempo. Le particelle nello stato spin su, spin giu, sono correlate simultaneamente (e non istantaneamente) secondo procedura temporale complessa (spazio-tempo nella geometria hilbertiana), in sostanza, “relatività della meccanica quantistica”. Forse una assurdità alle tante…..Cordiali saluti e un augurio di buon Natale.
Spiegazione veramente accurata e illuminante. Ma c'è una cosa che continuo a non capire da anni. Come si può escludere che lo spin giù e lo spin su non siano caratteristiche insite nella particella al punto che se una è giù per forza l'altra è su? Insomma l'obiezione di Einstein che ricercava una caratteristica sconosciuta che è parte integrante della particella e che si conserva anche se la sposti, perchè e come è stata confutata oltre ogni ragionevole dubbio? E' questo che mi piacerebbe capire. L'esempio della coppia di guanti messi in 2 scatole e portati a migliaia di km di distanza perchè non è calzante con il caso dell'entaglement?
due guanti non calza come esempio perchè sinistro e destro sono determinati dall' inizio ad esempio se ne portiamo uno sulla luna, anche se scopriamo qual è in un secondo momento è già determinato, sono d' accordo con questa obiezione, perchè potremmo dire che le due particelle sono in fase dall' inizio. Però è stata fatta una dimostrazione accettata universalmente che porta a rifutare l' obiezione di einstein
Su un sito ho trovato una barzelletta: uno studente chiede al prof di spiegargli in parole semplici l'entanglement quantistico. Il prof: "Prendi due calzini uguali. Presi?" "Sì." "Indossane uno in un piede qualsiasi e butta l'altro fuori dalla finestra. Fatto?" "Sì." "In quale piede l'hai messo?" "Nel destro." "Ecco. Quello fuori dalla finestra è diventato istantaneamente il calzino sinistro, e lo sa!" :)
Penso che la difficoltà a comprendere questo fenomeno sia dovuta alla nostra abitudine (utilissima nella vita pratica) di ricercare ovunque un rapporto causa-effetto. Pensiamo allora che se A misura spin 1/2 su una particella, A causi anche il collasso che determina la misura -1/2 di B o viceversa (a seconda di quale misurazione sia avvenuta prima). Questo non lo possiamo dire, perché nessuna informazione passa tra A e B. Qualcuno mi sa dire se questa interpretazione è corretta?
Prof e come se l'oda si espande in tutte le direzioni...ma anche in tutte ho almeno in alcune dimensioni anche in dimensioni in cui lo spazio-tempo e ridotto o trascurabile..teoria del multiverso per esempio per cui contemporaneamente si manifesta in piu parti e in piu dimensioni un po come un'onda che arriva sulla spiaggia collassa in ogni punto di arrivo mano mano si infrange fino ad esaurirsi..giusto per capire se ho compreso ...bellissimo video com sempre ...alla prossima
Il fatto che la funzione d'onda stia sia nel percorso riflesso dal fotone sia nel percorso rifratto mi fa pensare descriva qualcosa di fisico, ma non e' solo uno strumento matematico? Non ho mai capito bene cosa concretamente voglia dire che spazio e tempo sono emergenti? Tipo nel big bang vi e' un'oscillazione del vuoto che produce massa energia e spazio tempo. Sarebbe interessante che spiegassi in un video i quadri che fai vedere, penso siano l"interpretazione che da' un pittore olandese di concetti fisici.
Ma lo spin di una particella può essere cambiato? Se dopo averlo misurato lo cambio e cosí faccio cambiare anche la particella entangled posso sfruttare questo sistema per comunicare istantaneamente oppure no?
Purtroppo no, in quel caso potremmo violare la relatività ristretta comunicando mediante un codice binario spin su-spin giù. Una volta che il sistema è collassato in un certo stato la correlazione cessa per quel sistema, almeno per quanto riguarda la sovrapposizione fra valori di spin.
@@RandomPhysicspiù che purtroppo, forse è un per fortuna. Se non sbaglio, potendo fare una cosa simile, avremmo anche punti di vista possibili in cui la risposta ad un messaggio risulterebbe prima della domanda.
Tecnicamente è già una trasmissione di informazione che viola la relatività ristretta, tecnicamente è 1 bit dato che rimuove l'incertezza relativa al realizzarsi di uno tra due eventi o stati, che siano equiprobabili e mutualmente esclusivi, però, ad oggi, non è modificabile e quindi ovviamente inutilizzabile
Ma la funzione d'onda sui due rami dopo lo specchio semiriflettente è assolutamente identica (in funzione della distanza dallo specchio) o è in opposizione di fase? chiedo questo proprio perchè l'opposizione di fase spiegherebbe come mail quando il fotone si trovasse da una parte non si troverebbe dall'altra... ed in modo in qualche modo determinata allo sdoppiamento, e non all'arrivo. Questo anche se, ripetendo l'esperimento, magari la situazione si invertirebbe visto che le funzioni d'onda oscillano.
Tieni conto però che l'oscillazione riguarda una funzione d'onda complessa, di cui la probabilità è data dal modulo quadro, quindi la fase di per sé non è osservabile. Non è come nel caso di onde classiche (descritte da una funzione reale) di tipo sinusoidale in cui hai punti in cui l'ampiezza vale 0 e punti in cui è massima. Nel caso quantistico di onda complessa la fase è importante solo per quanto riguarda l'interferenza tra due onde, che in effetti può dare un valore nullo anche del modulo quadro della funzione d'onda complessa
Ciao, stavo pensando di comprare un libro perché mi piacerebbe capire meglio tutti i concetti di cui parli, della meccanica quantistica. Sapresti consigliarmi un titolo? Grazie!
L'essere ha bisogno di un non essere per differenziarsi, come una figura ha bisogno di uno sfondo, l'immagine e' unica, se ritaglio con precisione la figura dallo sfondo, la relazione tra figura ritagliata e sfondo tolta la figura e' di tipo complementare...al di la' di dove le ponga nello spazio...
A me questi argomenti fanno bollire il cervello e ne capisco appieno sì e no la metà... una mia domanda è: il collasso della funzione d'onda al momento della misurazione c'entra qualcosa con i limiti legati all'errore degli attuali computer quantistici? Ovvero, sto leggendo ultimamente molto riguardo a molti progressi nell'utilizzo dei qbit che però sono limitati dalla loro natura di superposizione... Perdonate la mia ignoranza ma nonostante tutto ho letteralmente fame di queste cose
Io ancora devo capire come fa un fotone a dividersi in due in uno specchio semiriflettente se per definizione è la minima quantità di energia che può trasportare un onda. Il fotone arriva nel materiale , impatta un atomo, la sua lunghezza d'onda è molto maggiore di quella delle "vibrazione" degli atomi quindi prende tutto l'atomo, fa saltare qualche elettrone dalla sua orbita e l'elettrone crea un altro fotone quando ritorna nel suo stato, già il fatto che l'angolo di emissione del fotone sia uguale all'angolo di quello incidente mi risulta inspiegabile, quindi come fa a dividersi in due? o forse il fotone non è quello che immaginiamo ma qualcosa di più complesso?
Quando il fotone è "in volo" è in realtà una funzione d'onda che può percorrere entrambe le traiettorie, solo quando impattano un oggetto una delle due collassa in un fotone, per la legge della conservazione dell' energia 1 fotone parte 1 ne arriva. Poi ci sono esperimenti che con apposito cristallo dividono in due un fotone ma con energia dimezzata ... esperimenti di Bell e Aspect sulla scelta ritardata etc
Non si divide nulla, devi pensare all'onda di probabilità praticamente come a un calcolo matematico che si "risolve" con il collasso dell'onda e la comparsa della particella, che a quel punto ha delle coordinate spaziotemporali, fino a quel momento non le ha, perlomeno non le ha nello spazio euclideo classico.
Forse kant può aiutarci a meglio inquadrare le incomprensibili conseguenze dell’ entanglement? Partiamo dal presupposto che da una parte esiste la realtà oggettiva, dall’altra la mente umana, che cerca di comprendere la realtà rappresentandola utilizzando precisi schemi. Fra questi lo spazio è un “contenitore” fondamentale poiché ci risulta impossibile percepire gli oggetti senza collocarli nello spazio. Questo ci induce a credere che lo spazio, e con esso le distanze, preesistano alla percezione. Per Kant invece lo spazio è una categoria della mente, cioè una struttura innata della nostra facoltà percettiva, senza la quale non potremmo avere esperienze sensoriali. Questa concezione implica che la nostra comprensione del mondo è sempre mediata dalle strutture della nostra mente, piuttosto che rispecchiare direttamente una realtà esterna indipendente. In questo senso si potrebbe pensare che la realtà sia (globalmente?) istantaneamente interconnessa, ma noi non riusciamo a farcene una ragione perché il nostro “metro cognitivo” non è tarato per quella scala.
Si il problema è la definizione di COLLASSO della funzione d'onda. Come pure la onda è una onda matematica, un'onda di probabilità. Si fa fatica a capire cosa significhi che un'onda matematica COLLASSI in un punto sul rivelatore.
Scusate l’ignoranza na se metto a caso una pallina bianca in una scatola chiusa e una pallina nera in un’altra scatola e poi una di questa viene portata su Marte, ottengo il medesimo effetto: se una scatola contiene la pallina bianca, l’altra sarà nera.
Esatto, la differenza sta nel fatto che in meccanica quantistica l'esito della misura viene "creato" al momento della misura, le palline invece sono quelle fin dall'inizio.
Non capisco perché si dica che la meccanica quantistica è non locale. Se non presuppongo l'esistenza di valori pre-esistenti la misura, non devo ammettere nessun comportamento non locale. Anche l'onda sferica che collassa in un punto, se non sono in quel punto devo attendere che l'informazione sul collasso viaggi fino a me per sapere che la funzione d'onda va aggiornata secondo il postulato di von Neumann
Non devi attendere che l'informazione sul collasso viaggi fino a te, il collasso avviene al momento della misura e riguarda una funzione d'onda che permea tutto l'universo. Una volta che un elettrone viene misurato in un punto, istantaneamente non potrà più essere misurato in nessun altro punto dell'universo. In questo senso è un fenomeno non locale. Poi è chiaro che chi ha misurato la presenza dell'elettrone potrà comunicarlo agli altri solo usando classici messaggi che viaggiano al massimo alla velocità della luce.
@@RandomPhysics quello che dici ha senso solo se la funzione d‘onda é oggettiva e uguale per tutti. Personalmente mi riesce più facile interpretare la funzione d‘onda come la misura delle probabilità basate sulle informazioni che qualcuno ha sul particolare sistema. Per intenderci nel classico esperimento mentale delle due particelle a spin 1/2 entangled a spin totale nullo (stato di singoletto per esempio), per l‘osservatore A prima della misura lo stato della particella A é descritto da una mistura massimamente entangled (1/2Id), e dopo la misura di B lo stato collassa per esempio in ψ=+- ma lo stato di A resta immutato perchè non conoscendo il risultato della misura di B ha una probabilità del 50% di avere un + e un 50% di avere un -. Quindi precisamente la mistura di partenza 1/2Id
é per B che ha fatto la misura che lo stato collassa e conseguentemente puó prevedere la misura di A, quindi lo stato di A collassa in + ma solo per B.
E nel caso in cui A e B siano spazialmente separati e cambiando sistema di riferimento si vede in un caso A che effettua la misura per primo e nell'altro caso B che effettua la misura per primo?
@@RandomPhysics Ogni osservatore puó aggiornare la sua funzione d‘onda sul sistema solo dopo aver ricevuto localmente l‘informazione sulla misura di uno dei due. È irrilevante chi compia la misura per primo, poiché egli aggiornerà istantaneamente solo la sua funzione d‘onda del sistema, mentre la funzione dell‘altro rimane invariata finché l‘informazione non gli arrivi localmente alla velocità c. Il problema si porrebbe solo se uno potesse aggiornare la propria funzione d‘onda più velocemente di c, allora si potrebbero trovare contraddizioni dovute all‘inversione cronologica di eventi non causalmente connessi.
Perché ciò che vediamo e sempre un elemento ,sempre uguale e sempre lo stesso. Se prendiamo due specchi uno di fronte all' altro e ci facciamo riflettere un solo fotone esso si rispecchia all'infinito tra gli specchi cob dei prisma ne otteniamo molti in più. A noi pare sorprendente ma in realtà è un solo fotone che si rispecchia
Quindi per le funzioni d'onda il concetto di "tragitto", "distanza" o "tempo" ad esempio fra un rilevatore distante 1 m e un altro posto su una luna di giove non hanno senso.
Se con "spiegazione" intendi un modo di ricondurre il fenomeno a qualcosa di quotidiano e familiare, sappi che con la meccanica quantistica (e più in generale con gran parte della fisica moderna) questo non è possibile. Non c'è nulla, nella quotidianità, che assomigli al concetto di funzione d'onda o di entanglement. L'unica possibilità è abituarsi alle descrizioni come quella che ho dato finché risultano qualcosa con cui si ha una certa confidenza. Dopotutto, anche nella fisica classica, quando tu "spieghi" qualcosa in termini di forze e di accelerazioni stai veramente spiegando i fenomeni o li stai solo descrivendo, dando per scontato che chiunque sappia cosa sia una forza e un'accelerazione?
mi sembra che non esista altra materia scientifica così difficile da spiegare come la meccanica quantistica, potrebbe essere d'aiuto affrontare il discorso anche dal punto di vista delle possibili applicazioni pratiche
Quindi contrariamente a quello che dicono certi giornalisti scientifici NON si può trasmettere informazione mandando lo spin su e giù come un telegrafo.
Alla base c'è un meccanismo che sembra dire che le caratteristiche reali di un qualcosa si manifestano solo quando un altra cosa glielo chiede e la risposta è random
A mo' di battuta... Potrebbe essere una prova che viviamo in una simulazione: se nel programma faccio dipendere x da y... Non appena assegno un valore a x, determino y. Che, poi, nella simulazione x stia a Rebibbia e y su Andromeda...cambia nulla 😉
L'entanglement trova la spiegazione della sua "non località" se la correliamo non all'altra particella ma alla coscienza di chi la misura. In pratica è un entanglement coscenziale. L'esperimento più incredibile per me resta quello con fotone e specchi in cui il fotone,se durante il suo spostamento gli togli uno specchio,torna indietro nel tempo per percorrere l'altra strada....
Mi affascina ma non ho studiato la fisica!!! Comunque a farla breve spin su o giù sarebbe come l altalena col perno in mezzo ch quando da una parte scende dall altra parte automaticamente sale!!! E anche se si copre l altra parte logicamente si è sicuri del movimento inverso dell altro polo!!!🤔🤔🤔
Questa è, per distacco, la migliore spiegazione che io abbia sentito dell'Entanglement quantistico. Grazie!!
Cosa intendi con "per distacco"?
@@entity4789 intende che è molto migliore delle altre che ha sentito.
Mai sentita una spiegazione così illuminante sull'entanglement, complimenti davvero. In giro si sentono tantissime sciocchezze (tanto per dirne una, la famosa "spooky action at a distance") che non fanno altro che allontanare le persone da questi argomenti, rendendoli più controintuitivi di quanto non lo siano davvero. Nei documentari pop non viene praticamente mai spiegata la funzione d'onda e viene tutto semplificato in maniera così estrema da far sembrare la meccanica quantistica una sorta di metafisica new age. Grazie per questi video che mi stanno aiutando tantissimo a capirci davvero qualcosa.
Sono un medico, appassionato di meccanica quantistica in maniera dilettantistica, e ho letto e visto parecchi video su youtube sull'argomento, e confesso che faccio molta fatica a capirci qualcosa....Però ho anche visto alcune conferenze tenute dal prof. Federico Faggin (illustrissimo fisico noto per aver contribuito alla creazione del microchip, dei microprocessori e del meccanismo touchscreen e touchpad), il quale ha costruito tutta una teoria (da lui definita del tutto scientifica, ma che per me sconfina non poco nella metafisica) , basata sul concetto di Coscienza, che è costruito completamente a partire da e sulla base della meccanica quantistica , e in cui lui dice che il fenomeno dell'entanglement quantistico dimostra senza alcun dubbio che in natura esiste il "libero arbitrio"!!! Devo confessare però che anche qui non ci ho capito granché.....(Però è anche vero che lui ha avuto un'esperienza mistica che sta alla base di tutto ciò). Ora vorrei sapere da lei (random physics) se è a conoscenza di tale pensiero del prof. Faggin, e in caso affermativo, che cosa ne pensa di queste idee (soprattutto del libero arbitrio ed entanglement quantistico). Grazie in anticipo di ogni eventuale risposta.
Questa azione superluminale, chiamatela non locale, chiamatela come vi pare dovremo capirla bene. In questa bellissima spiegazione emergono evidenti e correttamente indicate le varie incompresibili correlazioni. Personalmente il fotone che, come onda, percorre due percorsi (solo quando non metti i due rivelatori) e che quindi nello specchio seguente interferisce con se stesso... ( interferirà con qualcos'altro ! prima di credere ai fantasmi !) e da qui l'azione superluminale eccetera... io dico, quando lo capirete torneremo al buon vecchio metodo galileiano.
Una spiegazione fotonicanente illuminante !
Congratulazioni
X me la spiegazione top in assoluto per un non esperto come me! Complimenti..grazie 1000
Ottimo lavoro, sempre chiaro ed interessante
Complimenti, grazie alla .tua spiegazione, mi hai chiarito quesro fenomeno molto ostico👍
Video molto interessante. Il persistente pensiero, però, è sempre quello: che le proprietà siano determinate sin dall' inizio, per cui quando le andiamo a misurare (anche se i 2 elementi sono a grande distanza) le troviamo coerenti. Le 2 particelle avevano uno spin ben preciso sin dall' inizio, il fotone aveva subito deciso se attraversare o essere riflesso dal beam splitter, ecc
non si spiegherebbero i fenomeni di interferenza fra il fotone riflesso e quello trasmesso
Ci sono le cd " diseguaglianze di Bell" che provano che non può essere così. Magari un giorno Gabriele farà una puntata al riguardo
Condivido che questa è finalmente! e di gran lunga la migliore spiegazione in assoluto che ho mai sentito sull'Entanglement, ma purtroppo devo constatare che, come al solito, sul mondo dell'infinitamente piccolo si continua a spiegare (?) concetti definiti "complessi" senza partire dalla fonte, cioè dagli esperimenti. Che senso la descrizione dell'esperimento degli specchi semi-riflettenti di cui si parla in questo video se non si spiega che cosa voglia dire inviare 1 fotone o rilevare 1 fotone? da cosa riconosco Mr. fotone? e ancora che senso ha parlare di una coppia di particelle con spin uguale a zero e quando la prima "collassa" e rilevo lo spin l'altra ha lo spin opposto? queste particelle hanno un nome per cui le riconosco tra le altre? E' ovvio che tutto questo è un modo di esprimere concetti astratti che l'uomo costruisce a seguito di esperimenti (questi tutt'altro che astratti) che però non vengono minimamente descritti, ma solo accennati. Detto questo, a mio modestissimo e umile modo di vedere, l'entanglement può anche non esistere, così come tante teorie analoghe. Ciononostante è una materia che mi appassiona, ma andrebbe descritta meglio, partendo non dalle ipotesi che facciamo a seguito delle sperimentazioni, ma partendo dalle sperimentazioni per poi "proporre" le ipotesi a cui stiamo lavorando. Perché nell'infinitamente piccolo, dove non potremo mai "vedere", "toccare", ma solo dedurre, lavorare di fantasia, se l'esperimento salta, salta tutto.
Comprendo il punto di vista, io ho cercato proprio di partire dall'esperimento, sia nel precedente video sulla sovrapposizione quantistica sia in questo parlando degli spin. Cerco di farlo sempre, visto che la fisica è una scienza sperimentale. Se però si chiede di descrivere nel dettaglio come si possano trattare singoli fotoni o singoli elettroni, da un punto di vista sperimentale sono richieste accortezze che richiederebbero spiegazioni ben più lunghe e dettagliate e di conseguenza molto meno accessibili.
Il Nobel per la fisica del 2022 non l’hanno mica regalato.
“In 2022 the Nobel Prize Committee honored experimental work on entanglement by three physicists. John Clauser, Alain Aspect and Anton Zeilinger had each produced increasingly convincing evidence for the phenomenon by improving on their predecessor's experimental design”.
ti ripropongo una domanda che già ti ho posto su tiktok e a cui non ho avuto risposta. Preciso che io sono uno psicologo cognitivista e che la mia preparazione in fisica è solo amatoriale, ma la domanda investe entrambe le discipline, in particolare il rapporto con la realtà. Bohr e la sua scuola dicevano che la realtà esiste solo finché qualcuno la osserva. Cosa intendeva esattamente? Davvero non esiste una realtà oggettiva fuori dall'osservatore? Qual è il tuo pensiero in proposito?
Gabriele... io faccio questa ipotesi... poi sarà interessante la tua opinione in proposito.
Ma perchè dobbiamo ipotizzare che particella e non particella comunichino istantaneamente a distanza in modo da disporsi solo al momento della misura in modo coerente tra loro, quando possiamo ipotizzare che le due abbiano realmente seguito una traiettoria ed abbiano attraversato lo spazio punto per punto (o destra, o sinistra... non destra e sinistra) anche se non misurate. Quindi che si siano disposte in maniera coerente al momento della loro separazione, e si portino dietro questa coerenza.
Per giustificarmi la cosa, mi invento il meccanismo.
Il fotone non ha natura a volte ondulatoria e a volte particellare, ma è proprio costituito di due parti, che interagiscono tra loro attraversando lo spazio in maniera diametralmente opposta: quindi il fotone è contemporaneamente costituito da una parte particellare e da una parte ondulatoria.
La particella è indivisibile, viaggia in traiettoria lungo lo spazio e va solo a destra o solo a sinistra, a prescindere dal fatto di effettuare misura o, più in generale, da una sua successiva interazione con un sistema.
L'onda ha significato fisico e non soltanto probabilistico/matematico. Non è misurabile e non la si può rilevare se non indirettamente misurando le particelle, si propaga in tutte le direzioni, interferisce con se stessa in modo ondulatorio ed interagisce con la particella come fosse un mezzo, come una specie di fiume la cui corrente porta la particella alla sua traiettoria. Immaginiamola come una specie di interferenza che plasma colline, avvallamenti ed altipiani che la "pallina" seguirà nella sua traiettoria definitiva, e che potremmo rappresentare in termini di potenziale.
Poi l'onda, di suo, oscilla nel tempo intorno ad un punto che deriva dall'interferenza, in modo tale che più particelle con la medesima onda sottostante vadano in posti diversi, ma con un quadro regolare relativamente alla frequenza con la quale si presentano ora qui ora lì.
Proprio siccome l'oscillazione dell'onda non è misurabile non riusciamo a prevedere con precisione dove avverrà la misurazione del fotone, ma solo la probabilità di rilevarlo in una certa zona. Quindi sintetizzando: solo la particella interagisce con il mondo macroscopico, ma l'onda (che è mobile ed interferisce con se stessa) interagisce con la particella, che darà luogo a traiettoria nello spazio a prescindere dalla misura.
Che ne pensi? Questa fantasia è coerente con il quadro sperimentale?
Sempre eccellenti i tuoi video. Domanda da profano curioso: esempi di entanglement non possono essersi generati a miliardi durante il big bang e allontanati dall inflazione cósmica? Possiamo "cercare" in questa direzione?
Si, spiegazioni logiche e provate, ma quello che poi in realtà succede è semplicemente folle, assurdo. Io conosco solo le dimensioni dello spazio e del tempo, non ne conosco altre. Anche se le due particelle si trovano a distanza di anni luce un'informazione può essere istantaneamente trasmessa da una all'altra. Accetto che questo accada veramente, ma questo fatto è una cosa pazzesca secondo me.
Grazie anche per questo interessante video. Oltre alla classica spiegazione dell’entanglement basata sulla
coppia di particelle originate in maniera contestuale con spin totale nullo, da quello che ho capito e’ interessante far notare che se le due particelle sono entangled significa alla fine che esse sono descritte da un’unica funzione d’onda.
Ci potresti spiegare in che modo la decoerenza può essere spiegata come un entanglement con tutto l’ambiente esterno?
In altre parole si potrebbe dire che non c’è la divisione tra un mondo quantistico e un mondo macroscopico non quantistico, ma tutta la realtà potrebbe essere descritta in maniera quantistica da un’unica funzione d’onda globale, dove tutte le componenti sono intrinsecamente entangled.
Potresti condividere il tuo parere a riguardo ? Grazie
Quali sono le ragioni che confermano che - anche in caso di interruzione di entrambi i percorsi e collegamento di ciascuno dei due rivelatori all'estremità, il fotone continui a comportarsi come un'onda e, come tale contemporaneamente sia attraversa lo specchio, sia si riflette? Perché alla fine del percorso il fotone si rileva o all'uno o all'altro degli strumenti? Tale comportamento è prevedibile?
Il collasso della funzione d'onda è istantaneo o si possono misurare stati intermedi a tempi molto piccoli (plank) ?
Cosa accade se una particella entragled cade in un buco nero ? Possiamo avere informazioni che arrivano dietro l'orizzonte degli eventi ? Quando il BN evapora le informazioni vengono ristabilite ?
Grandissimo video
Grazie della bellissima lezione .
Non capisco una cosa come facciamo ad avere la certezza che lo spin venga creato nel momento della misurazione ?
voglio dire, come sappiamo che lo spin non sia già stabilito prima del collasso , tipo scarpa destra e scarpa sinistra dentro due scatole distinte e separate.
Grazie
Per capire meglio la differenza che c'è nell' entanglement rispetto (per esempio) il "determinismo delle calze a due colori" devi documentarti sul teorema di John Stewart Bell e sulle implicazioni e premesse. Per rispondere al tuo dubbio devi considerare il bilancio delle probabilità nei due eventi differenti (spin e colore calze). Non conoscere a priori le proprietà dei due eventi sviluppa differenti distribuzioni di probabilità e nel caso dell'evento "spin" si deduce che si basa su risultati "casuali + correlati". Invece nel caso delle calze spaiate rimane sempre una mera correlazione deterministica (correlate a priori).
NB: ho considerato il classico problema delle due calze paragonabile al tuo esempio delle scarpe in due scatole
Bella spiegazione, chiara.
Negli esempi si parla sempre di 2 particelle in entanglement, ma sarebbe possibile averne più di 2?
Ad esempio se nell'esperimento di Mach Zehnder mettessimo in successione molti specchi semiriflettenti, il singolo fotone seguirebbe tutti i percorsi possibili contemporaneamente?
Grazie.
Video interessante e chiaro
2:20 tra le varie interpretazioni, non c'è anche la teoria dell'onda pilota di De Broglie, secondo cui l'equazione di Schrodinger descriverebbe un'onda fisica, quindi realmente esistente?
Sì c'è anche quella descrizione, ma l'intenzione iniziale era di rendere, attraverso l'idea di un'onda pilota, la meccanica quantistica una teoria che rispettasse il realismo locale, ma questo non può accadere secondo quanto espresso dal teorema di Bell: qualsiasi teoria a variabili nascoste realistica (e deterministica) dovrà essere per forza non-locale.
@@RandomPhysics Puntualizzerei che teorie a variabili nascoste deterministiche locali sono comunque possibili se si rinuncia all'ipotesi implicita nel teorema di Bell di indipendenza statistica delle misure.
Ci sono un paio di video di Sabine Hossenfelder che esplorano tale possibilità. I titoli, se non modificati nel frattempo, sono: "Why is quantum mechanics non-local? (I wish someone had told me this 20 years ago.)" e "Does Superdeterminism save Quantum Mechanics? Or does it kill free will and destroy science?"
La mancanza di indipendenza statistica delle misure potrebbe sembrare un'assurdità, ma se si considera che l'universo osservabile inizialmente aveva dimensioni inferiori a quelle di un atomo, correlazioni preesistenti tra particelle osservate e quelle che costituiscono un apparato di misura interagente con loro diventano una possibilità non poi così assurda.
@@lazzatv così a occhio mi sembra che supporre che due misure arbitrariamente lontane fra loro siano statisticamente dipendenti sia un modo diverso di parlare di non-località, ma sicuramente approfondirò l'argomento, grazie.
@@RandomPhysics Se ho capito bene, nella teoria superdeterministica si suppone preesistente una correlazione dovuta a variabili nascoste locali non solo tra due particelle in entanglement misurate a distanza, ma anche tra particella e rilevatore, una sorta di entanglement già presente tra particella e rilevatore o sistema che porti al collasso della funzione d'onda. Le misure diventano predeterminate secondo l'usuale approccio ipotetico a variabili nascoste, ma non devono più necessariamente soddisfare la diseguaglianza di Bell visto che i rilevatori sono già stati pre-influenzati su cosa misurare dalle stesse variabili nascoste.
Una domanda: se negli esperimenti nel video elencati, non ci fosse nessun entanglement ma semplicemente le variabili delle 2 particelle (complementari tra loro) fossero gia' determinate fin dall inizio (as esempio, spin alto e spin basso etc..) che risultati darebbero tali esperimenti? diversi o uguali a quelli dati finora?
Grazie.
Spiegazione chiarissima, anche se ovviamente gli argomenti sono complicati e non è sempre facile semplificare.
Ciao e grazie per i tuoi video!! Una domanda... Ma il primo specchio semiriflettente, nel momento in cui entra in contatto con il fotone (funzione d'onda), non è già una relazione, come la misurazione, che dovrebbe far collassare la funzione (almeno nel 50% dei casi)... che differenza tra l superficie riflettente e, per dire, la parete dietro la doppia fenditura? (O il rivelatore dopo lo specchio)? Non so se mi sono spiegato e scusa per l'ingenuità della domanda 😅
Mi sono fatto la stessa domanda
Non tutte le interazioni provocano il collasso della funzione d'onda; in questo caso l'interazione con lo specchio semplicemente modifica la funzione d'onda senza farla collassare. In tal caso, quindi, lo specchio non si può considerare uno strumento di misura.
Ok, ma allora qual è l'elemento che discrimina fra un'interazione che provoca il collasso e una che non lo provoca? Di sicuro non la densità, perché specchio e schermo (doppia fenditura) hanno densità simile. Penso che la risposta sia molto più profonda.
Se ci pensi, la particella comprare sempre dove noi andiamo a effettuare la misura. Cioè compare dove VOGLIAMO o necessitiamo che compaia. Se avessimo un modo per far si che l'elettrone lasci un piccolo segno sullo specchio quando viene riflesso, come farebbe una pallina di spugna imbevuta di colore, la funzione d'onda collasserebbe sullo specchio perché con questo escamotage lo abbiamo trasformato in un rivelatore, anche se lo specchio è sempre lo stesso di prima. In un certo senso, sembra che il collasso sia davvero in qualche modo legato alla nostra volontà o coscienza, il che ci riporta alle prime interpretazioni semi-filosofiche emerse agli albori della MQ.
Comunque, prenditi un grande applauso da un tuo collega fisico. Non conoscevo il tuo canale ma lo seguirò con molto interesse, sei un magnifico divulgatore.
Grazie!... seppur questa risposta mi confonde ancor di più 😅
Ho una domanda, consideriamo un fotone o particella che è descritta da una funzione d’onda che subisce uno sdoppiamento come quello nell’esempio. In tale caso se prima di una eventuale misura una delle due interagisce per esempio con un campo di forze, varia solo questa oppure ne risente anche l’onda non interessata? La non località della teoria sicuramente risponde a questa domanda ma quello che mi chiedevo era se la presenza o no del fotone fino al momento della misura può dipendere da fenomeni intermedi
Ottima spiegazione. Questa cosa che a livello quantistico non esista causa effetto e che l' interagire con la realtà si basi solo su una probabilità è tutta un'altra fisica rispetto a quella che viviamo quotidianamente . È un altro mondo completamente diverso
Ma perché ci domandiamo della correlazione e del perché un rivelatore misura un non-fotone (ovvero niente) e l’altro un fotone, quando il concetto di misura lo abbiamo definito così noi in meccanica quantistica? Non può essere che il concetto di onda di probabilità come la abbiamo intesa a livello fisico funzioni diversamente? (è ovvio che funzioni comunque bene a livello sperimentale ma questo perché non conosciamo abbastanza…(ovvero non possiamo zoomare abbastanza nel microscopico per vedere con i nostri occhi cosa accade direttamente, e quindi la probabilità funziona). Ma perché ci ostiniamo a pensare che anche fisicamente accada così quando è un costrutto matematico? Sembra che ci creiamo i problemi da soli e proviamo a risolverli quando non ci sia nulla da risolvere, oppure c’è, ma non in quel modo.
Il ragionamento sembra funzionare piu' o meno cosi':
"Siccome l'attributo delle particelle non esiste prima della misurazione, vi è un'azione a distanza che comunica alla seconda particella l'esito della misura sulla prima. Siccome non esistono segnali superluminali, tale interazione deve avvenire al di fuori del tessuto spazio temporale altrimenti violerebbe il principio di relatività di Einstein.
La Fisica al di fuori del tessuto spazio-temporale è non locale “
Le diseguaglianze di Bell e gli esperimenti di Aspect provano il principio di realtà: non ha senso parlare di particelle prima della misura, quindi non vi è realtà prima della misura
Quale esperimento invece conferma l’ipotesi di non località che ci permette di affermare che non viene violata la relatività di Einstein?
Come faccio a dare per scontato che lo spazio tempo di Einstein sia una qualità emergente della fisica quantistica? U
Video stupendo, parli di post quantum Gravity?
Video interessantissimo, come sempre. Sarebbe interessante anche un video (ovviamente divulgativo) su come funzionino gli espirimenti di cancellazione quantistica a scelta ritardata.
riguardo l'entanglement, se io misuro e trovo che lo spin è verso l'alto, non ci sarà nessun collasso della funzione d'ordine nell'altra particella, semplicemente quando si effettuerà la misurazione risulterà uno spin verso il basso, quindi per vedere gli spin devo comunque sempre fare due misurazioni, correggetemi se sbaglio
Ciao Gabriele, bel video, complimenti 🙂
Volevo chiederti: il fotone, ha una sua antiparticella? Potresti fare un video per spiegarlo?
Grazie
Ciao, in realtà no, oppure puoi equivalentemente dire che il fotone è l'antiparticella di se stesso! Quindi fotoni e antifotoni sono la stessa cosa.
Bellissimo!!
A rischio di ripetere il discorso per l'ennesima volta e avendo ben presente che finché non avremmo un possibile accesso ad una misura di un tempo o di una lunghezza di Planck rimane al momento tutto un discorso solo puramente metafisico, per me la spiegazione più ovvia è che a livello quantistico tutto lo spaziotempo, e cioè nient'altro che ogni interazione spaziotemporale presente, direttamente quindi inerente ad ogni stato in essere di espressione fattuale o campo gravitazionale specifico, sia essenzialmente quantizzato e quindi in uno stato di sovrapposizione fino al collasso della specifica funzione d'onda relativa al suddetto e specifico sistema quantistico. Ciò comporta che al collasso pervenuto da una misura o da qualsiasi altra interferenza al sistema in entangled indipendentemente da dove le due particelle in esame siano relativamente spaziotemporalmente locate automaticamente avranno un loro specifico e complementare valore di spin che se sapevamo a somma zero, sicuramente uno dei due risulterà o più un mezzo o meno un mezzo, oppure su o giù che dir si voglia e l'altro un valore di natura sempre ad esso speculare. Ciò comporta che la gravità o il campo gravitazionale se effettivamente quantizzato (l'entanglement stesso ne sarebbe già prova se avessi ragione) sia essenzialmente un naturale ed evidente stato di informazione di tipo quantistico istantaneo non relativamente spaziolocato, e quindi senza nessun tipo di scambio informativo a velocità superluminale (relatività salva), ma semplicemente relativo ad ogni e su ogni stesso campo gravitazionale spaziotemporalmente e quindi quantisticamente presente in essere ed espressione.
Mi piacerebbe avere un tuo parere a riguardo dato che sei uno dei migliori divulgatori di fisica su RUclips.
Perchè si forma 'entaglement tra due particelle fondamentai ? Quali sono le particelle che possono essere entanglate e quali no ? Quale è la forza che guida l'entaglement (la gravità?) ? Quando si spezza un legame entangled si genera energia o è richiesta energia per spezzarlo ? Se si allora è richiesta energia anche per formarlo ? Quale ?
Una cosa mi sono sempre chiesto.
Quando una particella quantistica viene misurata, ovvero quando collassa la sua funzione d'onda, cosa le succede?
Nel solito esempio delle due fenditure, io faccio collassare la funzione d'onda di un fotone, quel fotone viene riflesso dallo schermo e se ne va per la sua strada. E poi? la sua funzione d'onda non è collassata per un altro osservatore. Cosa succede in base alla teoria attuale?
Grazie
Si può dire che la meccanica quantistica oltre ad essere non locale sia anche non temporale, cioè al di fuori del tempo?
Io ai video metto mi piace a prescindere ❤
Caro professore il crucio della domanda è proprio questo: come fa A a sapere il comportamento di B? Una alternativa alla risposta potrebbe essere: si tratta di una ulteriore complessa simmetria dello spazio-tempo. Le particelle nello stato spin su, spin giu, sono correlate simultaneamente (e non istantaneamente) secondo procedura temporale complessa (spazio-tempo nella geometria hilbertiana), in sostanza, “relatività della meccanica quantistica”. Forse una assurdità alle tante…..Cordiali saluti e un augurio di buon Natale.
Spiegazione veramente accurata e illuminante.
Ma c'è una cosa che continuo a non capire da anni. Come si può escludere che lo spin giù e lo spin su non siano caratteristiche insite nella particella al punto che se una è giù per forza l'altra è su? Insomma l'obiezione di Einstein che ricercava una caratteristica sconosciuta che è parte integrante della particella e che si conserva anche se la sposti, perchè e come è stata confutata oltre ogni ragionevole dubbio? E' questo che mi piacerebbe capire. L'esempio della coppia di guanti messi in 2 scatole e portati a migliaia di km di distanza perchè non è calzante con il caso dell'entaglement?
due guanti non calza come esempio perchè sinistro e destro sono determinati dall' inizio ad esempio se ne portiamo uno sulla luna, anche se scopriamo qual è in un secondo momento è già determinato, sono d' accordo con questa obiezione, perchè potremmo dire che le due particelle sono in fase dall' inizio. Però è stata fatta una dimostrazione accettata universalmente che porta a rifutare l' obiezione di einstein
Su un sito ho trovato una barzelletta: uno studente chiede al prof di spiegargli in parole semplici l'entanglement quantistico.
Il prof: "Prendi due calzini uguali. Presi?"
"Sì."
"Indossane uno in un piede qualsiasi e butta l'altro fuori dalla finestra. Fatto?"
"Sì."
"In quale piede l'hai messo?"
"Nel destro."
"Ecco. Quello fuori dalla finestra è diventato istantaneamente il calzino sinistro, e lo sa!" :)
Come fai a dimostrare che viene determinata al momenro della nisurasione? Lo scopriamo al massimo
Penso che la difficoltà a comprendere questo fenomeno sia dovuta alla nostra abitudine (utilissima nella vita pratica) di ricercare ovunque un rapporto causa-effetto. Pensiamo allora che se A misura spin 1/2 su una particella, A causi anche il collasso che determina la misura -1/2 di B o viceversa (a seconda di quale misurazione sia avvenuta prima). Questo non lo possiamo dire, perché nessuna informazione passa tra A e B. Qualcuno mi sa dire se questa interpretazione è corretta?
Prof e come se l'oda si espande in tutte le direzioni...ma anche in tutte ho almeno in alcune dimensioni anche in dimensioni in cui lo spazio-tempo e ridotto o trascurabile..teoria del multiverso per esempio per cui contemporaneamente si manifesta in piu parti e in piu dimensioni un po come un'onda che arriva sulla spiaggia collassa in ogni punto di arrivo mano mano si infrange fino ad esaurirsi..giusto per capire se ho compreso ...bellissimo video com sempre ...alla prossima
Entaglement e particelle virtuali sono collegati ?
Il fatto che la funzione d'onda stia sia nel percorso riflesso dal fotone sia nel percorso rifratto mi fa pensare descriva qualcosa di fisico, ma non e' solo uno strumento matematico? Non ho mai capito bene cosa concretamente voglia dire che spazio e tempo sono emergenti? Tipo nel big bang vi e' un'oscillazione del vuoto che produce massa energia e spazio tempo. Sarebbe interessante che spiegassi in un video i quadri che fai vedere, penso siano l"interpretazione che da' un pittore olandese di concetti fisici.
Ma lo spin di una particella può essere cambiato? Se dopo averlo misurato lo cambio e cosí faccio cambiare anche la particella entangled posso sfruttare questo sistema per comunicare istantaneamente oppure no?
Purtroppo no, in quel caso potremmo violare la relatività ristretta comunicando mediante un codice binario spin su-spin giù. Una volta che il sistema è collassato in un certo stato la correlazione cessa per quel sistema, almeno per quanto riguarda la sovrapposizione fra valori di spin.
@@RandomPhysicspiù che purtroppo, forse è un per fortuna. Se non sbaglio, potendo fare una cosa simile, avremmo anche punti di vista possibili in cui la risposta ad un messaggio risulterebbe prima della domanda.
Tecnicamente è già una trasmissione di informazione che viola la relatività ristretta, tecnicamente è 1 bit dato che rimuove l'incertezza relativa al realizzarsi di uno tra due eventi o stati, che siano equiprobabili e mutualmente esclusivi, però, ad oggi, non è modificabile e quindi ovviamente inutilizzabile
Ma la funzione d'onda sui due rami dopo lo specchio semiriflettente è assolutamente identica (in funzione della distanza dallo specchio) o è in opposizione di fase? chiedo questo proprio perchè l'opposizione di fase spiegherebbe come mail quando il fotone si trovasse da una parte non si troverebbe dall'altra... ed in modo in qualche modo determinata allo sdoppiamento, e non all'arrivo. Questo anche se, ripetendo l'esperimento, magari la situazione si invertirebbe visto che le funzioni d'onda oscillano.
Tieni conto però che l'oscillazione riguarda una funzione d'onda complessa, di cui la probabilità è data dal modulo quadro, quindi la fase di per sé non è osservabile. Non è come nel caso di onde classiche (descritte da una funzione reale) di tipo sinusoidale in cui hai punti in cui l'ampiezza vale 0 e punti in cui è massima. Nel caso quantistico di onda complessa la fase è importante solo per quanto riguarda l'interferenza tra due onde, che in effetti può dare un valore nullo anche del modulo quadro della funzione d'onda complessa
E’ vero che un’interpretazione del fenomeno è legato al concetto di superdeterminismo?
Professore,posso chiederle una spiegazione su cosa rappresenti il numero 137?
Grazie mille.
Ciao, stavo pensando di comprare un libro perché mi piacerebbe capire meglio tutti i concetti di cui parli, della meccanica quantistica.
Sapresti consigliarmi un titolo? Grazie!
Bravissimo
L'essere ha bisogno di un non essere per differenziarsi, come una figura ha bisogno di uno sfondo, l'immagine e' unica, se ritaglio con precisione la figura dallo sfondo, la relazione tra figura ritagliata e sfondo tolta la figura e' di tipo complementare...al di la' di dove le ponga nello spazio...
A me questi argomenti fanno bollire il cervello e ne capisco appieno sì e no la metà... una mia domanda è: il collasso della funzione d'onda al momento della misurazione c'entra qualcosa con i limiti legati all'errore degli attuali computer quantistici? Ovvero, sto leggendo ultimamente molto riguardo a molti progressi nell'utilizzo dei qbit che però sono limitati dalla loro natura di superposizione... Perdonate la mia ignoranza ma nonostante tutto ho letteralmente fame di queste cose
Io ancora devo capire come fa un fotone a dividersi in due in uno specchio semiriflettente se per definizione è la minima quantità di energia che può trasportare un onda. Il fotone arriva nel materiale , impatta un atomo, la sua lunghezza d'onda è molto maggiore di quella delle "vibrazione" degli atomi quindi prende tutto l'atomo, fa saltare qualche elettrone dalla sua orbita e l'elettrone crea un altro fotone quando ritorna nel suo stato, già il fatto che l'angolo di emissione del fotone sia uguale all'angolo di quello incidente mi risulta inspiegabile, quindi come fa a dividersi in due? o forse il fotone non è quello che immaginiamo ma qualcosa di più complesso?
Quando il fotone è "in volo" è in realtà una funzione d'onda che può percorrere entrambe le traiettorie, solo quando impattano un oggetto una delle due collassa in un fotone, per la legge della conservazione dell' energia 1 fotone parte 1 ne arriva. Poi ci sono esperimenti che con apposito cristallo dividono in due un fotone ma con energia dimezzata ... esperimenti di Bell e Aspect sulla scelta ritardata etc
Non si divide nulla, devi pensare all'onda di probabilità praticamente come a un calcolo matematico che si "risolve" con il collasso dell'onda e la comparsa della particella, che a quel punto ha delle coordinate spaziotemporali, fino a quel momento non le ha, perlomeno non le ha nello spazio euclideo classico.
Forse kant può aiutarci a meglio inquadrare le incomprensibili conseguenze dell’ entanglement? Partiamo dal presupposto che da una parte esiste la realtà oggettiva, dall’altra la mente umana, che cerca di comprendere la realtà rappresentandola utilizzando precisi schemi. Fra questi lo spazio è un “contenitore” fondamentale poiché ci risulta impossibile percepire gli oggetti senza collocarli nello spazio. Questo ci induce a credere che lo spazio, e con esso le distanze, preesistano alla percezione. Per Kant invece lo spazio è una categoria della mente, cioè una struttura innata della nostra facoltà percettiva, senza la quale non potremmo avere esperienze sensoriali. Questa concezione implica che la nostra comprensione del mondo è sempre mediata dalle strutture della nostra mente, piuttosto che rispecchiare direttamente una realtà esterna indipendente. In questo senso si potrebbe pensare che la realtà sia (globalmente?) istantaneamente interconnessa, ma noi non riusciamo a farcene una ragione perché il nostro “metro cognitivo” non è tarato per quella scala.
Figata
Ha senso ipotizzare che anche la materia oscura sia in uno spazio non locale?
Si il problema è la definizione di COLLASSO della funzione d'onda.
Come pure la onda è una onda matematica, un'onda di probabilità. Si fa fatica a capire cosa significhi che un'onda matematica COLLASSI in un punto sul rivelatore.
Scusate l’ignoranza na se metto a caso una pallina bianca in una scatola chiusa e una pallina nera in un’altra scatola e poi una di questa viene portata su Marte, ottengo il medesimo effetto: se una scatola contiene la pallina bianca, l’altra sarà nera.
Esatto, la differenza sta nel fatto che in meccanica quantistica l'esito della misura viene "creato" al momento della misura, le palline invece sono quelle fin dall'inizio.
Non capisco perché si dica che la meccanica quantistica è non locale. Se non presuppongo l'esistenza di valori pre-esistenti la misura, non devo ammettere nessun comportamento non locale. Anche l'onda sferica che collassa in un punto, se non sono in quel punto devo attendere che l'informazione sul collasso viaggi fino a me per sapere che la funzione d'onda va aggiornata secondo il postulato di von Neumann
Non devi attendere che l'informazione sul collasso viaggi fino a te, il collasso avviene al momento della misura e riguarda una funzione d'onda che permea tutto l'universo. Una volta che un elettrone viene misurato in un punto, istantaneamente non potrà più essere misurato in nessun altro punto dell'universo. In questo senso è un fenomeno non locale. Poi è chiaro che chi ha misurato la presenza dell'elettrone potrà comunicarlo agli altri solo usando classici messaggi che viaggiano al massimo alla velocità della luce.
@@RandomPhysics quello che dici ha senso solo se la funzione d‘onda é oggettiva e uguale per tutti. Personalmente mi riesce più facile interpretare la funzione d‘onda come la misura delle probabilità basate sulle informazioni che qualcuno ha sul particolare sistema.
Per intenderci nel classico esperimento mentale delle due particelle a spin 1/2 entangled a spin totale nullo (stato di singoletto per esempio), per l‘osservatore A prima della misura lo stato della particella A é descritto da una mistura massimamente entangled (1/2Id), e dopo la misura di B lo stato collassa per esempio in ψ=+- ma lo stato di A resta immutato perchè non conoscendo il risultato della misura di B ha una probabilità del 50% di avere un + e un 50% di avere un -. Quindi precisamente la mistura di partenza 1/2Id
é per B che ha fatto la misura che lo stato collassa e conseguentemente puó prevedere la misura di A, quindi lo stato di A collassa in + ma solo per B.
E nel caso in cui A e B siano spazialmente separati e cambiando sistema di riferimento si vede in un caso A che effettua la misura per primo e nell'altro caso B che effettua la misura per primo?
@@RandomPhysics Ogni osservatore puó aggiornare la sua funzione d‘onda sul sistema solo dopo aver ricevuto localmente l‘informazione sulla misura di uno dei due. È irrilevante chi compia la misura per primo, poiché egli aggiornerà istantaneamente solo la sua funzione d‘onda del sistema, mentre la funzione dell‘altro rimane invariata finché l‘informazione non gli arrivi localmente alla velocità c. Il problema si porrebbe solo se uno potesse aggiornare la propria funzione d‘onda più velocemente di c, allora si potrebbero trovare contraddizioni dovute all‘inversione cronologica di eventi non causalmente connessi.
Perché ciò che vediamo e sempre un elemento ,sempre uguale e sempre lo stesso. Se prendiamo due specchi uno di fronte all' altro e ci facciamo riflettere un solo fotone esso si rispecchia all'infinito tra gli specchi cob dei prisma ne otteniamo molti in più. A noi pare sorprendente ma in realtà è un solo fotone che si rispecchia
Quindi per le funzioni d'onda il concetto di "tragitto", "distanza" o "tempo" ad esempio fra un rilevatore distante 1 m e un altro posto su una luna di giove non hanno senso.
Perdonami, non sono un esperto di alcun tipo, ma la tua sembra più una descrizione che una spiegazione vera e propria del fenomeno
Se con "spiegazione" intendi un modo di ricondurre il fenomeno a qualcosa di quotidiano e familiare, sappi che con la meccanica quantistica (e più in generale con gran parte della fisica moderna) questo non è possibile. Non c'è nulla, nella quotidianità, che assomigli al concetto di funzione d'onda o di entanglement. L'unica possibilità è abituarsi alle descrizioni come quella che ho dato finché risultano qualcosa con cui si ha una certa confidenza.
Dopotutto, anche nella fisica classica, quando tu "spieghi" qualcosa in termini di forze e di accelerazioni stai veramente spiegando i fenomeni o li stai solo descrivendo, dando per scontato che chiunque sappia cosa sia una forza e un'accelerazione?
Off topic:
Bella la maglia Venum, ma la migliore è quella Amon Amarth😅
👍🏻
la teoria quantistica dei campi rende l'entanglment meno bizzarro?
mi sembra che non esista altra materia scientifica così difficile da spiegare come la meccanica quantistica, potrebbe essere d'aiuto affrontare il discorso anche dal punto di vista delle possibili applicazioni pratiche
Escher❤
Il super determinismo “spiega “ questo?
Una coppia di guanti? nell' interferometro sono nebulosamente insieme fino a quando collassano😮
Quindi vuole dire che esiste uno origine assoluta che divide gli aromi in spin up e down
Battistotti for Nobel
Molto interessante, tutto quello che la fisica quantistica è interessante, ma non voglio che si immischi nella gravità e nel tempo
Quindi contrariamente a quello che dicono certi giornalisti scientifici NON si può trasmettere informazione mandando lo spin su e giù come un telegrafo.
bella maglietta
Credo che nessuna mente umana potrà mai spiegare il collasso della funzione d'onda.
Alla base c'è un meccanismo che sembra dire che le caratteristiche reali di un qualcosa si manifestano solo quando un altra cosa glielo chiede e la risposta è random
A mo' di battuta... Potrebbe essere una prova che viviamo in una simulazione: se nel programma faccio dipendere x da y... Non appena assegno un valore a x, determino y. Che, poi, nella simulazione x stia a Rebibbia e y su Andromeda...cambia nulla 😉
L'entanglement trova la spiegazione della sua "non località" se la correliamo non all'altra particella ma alla coscienza di chi la misura. In pratica è un entanglement coscenziale.
L'esperimento più incredibile per me resta quello con fotone e specchi in cui il fotone,se durante il suo spostamento gli togli uno specchio,torna indietro nel tempo per percorrere l'altra strada....
Nella dimensione quantistica tutto sembra essere collegato.
miao
Legata al tempo
Non mi convince. Non mi convince. Non mi convince. La meccanica quantistica non mi convince.
Ok, ma la spiegazione dov'è?
La trovi dall'inizio del video fino al minuto 16 circa
😂
Mia opinione la spiegazione non è adatta ai profani.
Mi affascina ma non ho studiato la fisica!!! Comunque a farla breve spin su o giù sarebbe come l altalena col perno in mezzo ch quando da una parte scende dall altra parte automaticamente sale!!! E anche se si copre l altra parte logicamente si è sicuri del movimento inverso dell altro polo!!!🤔🤔🤔