Meccanica quantistica e realtà quotidiana a confronto

In due recenti articoli pubblicati sulla rivista Physical Review Letters, Davide Girolami – ricercatore del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia-DISAT del Politecnico – affronta il problema di risolvere l’apparente contraddizione tra il comportamento quantistico di atomi e fotoni e quello “classico” di veicoli, edifici e pianeti.

In collaborazione con Wojciech Zurek e Bin Yan del Los Alamos National Laboratory, e Akram Touil e Sebastian Deffner dell’University of Maryland, ha dimostrato matematicamente che sono le stesse leggi della meccanica quantistica a predire che fenomeni come l’ “Entanglement”, che governano il mondo microscopico, non si possano manifestare nella nostra realtà quotidiana.

I due studi (disponibili online a questo link e a questo link) provano che una peculiare caratteristica del mondo macroscopico, ovvero l’”oggettività” del risultato di una misura, inevitabilmente sopprime le correlazioni quantistiche tra l’oggetto misurato e chi misura. In particolare, se diversi osservatori risultano in accordo riguardo alle proprietà di un sistema fisico - come ad esempio la temperatura di un paziente - come conseguenza stessa di questo consenso, solo l’informazione classica sull’oggetto misurato è comunicabile e accessibile.

Il risultato corrobora la teoria del “Quantum Darwinism”, che sostiene che la fisica classica a noi familiare sia una proprietà emergente della meccanica quantistica. In modo analogo alla selezione naturale alla base dell’omonima teoria evolutiva, le interazioni con l’ambiente di un sistema fisico selezionano l’informazione classica mediante il meccanismo della “Decoerenza”, sopprimendo inevitabilmente l’informazione quantistica. Solo bits di informazione classica si possono in seguito propagare liberamente nell’Universo, codificati in fotoni che sono poi intercettati dalle nostre retine o dai nostri apparati di misura.