This document discusses the coat of arms and areas of the Milanese region in Italy. It mentions the Sforza Castel, its fountain outside the front walls, and features like the tower, boundary walls, and internal and external moats that surround the castel.
This document discusses the coat of arms and areas of the Milanese region in Italy. It mentions the Sforza Castel, its fountain outside the front walls, and features like the tower, boundary walls, and internal and external moats that surround the castel.
1. I misteri del mondo quantistico:
l’entanglement come nuova risorsa tecnologica
Saverio Pascazio
Dipartimento di Fisica
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Bari, Italy
iNRiM, Torino
7 October 2010
3. due monete e due dadi
p(T,T)=1/4=p(T)p(T)
[T=testa]
p(tot=2)=1/36=p(1)p(1)
p=p(A) x p(B)
la fattorizzazione delle probabilita’
rispecchia la ns nozione intuitiva
di indipendenza
4. indipendenza e “localita’”
elaboriamo a partire da questa nozione
di indipendenza
estendiamola verso la “localita’”
e cerchiamo di renderla
matematicamente precisa
5. due dadi a distanza
Alice Bob
p(ottenere 9 come 5+4)= 1/18=1/36+1/36
= p(4)p(5)+p(5)p(4)
p = pA × pB
ptot(9) = pA(4) × pB(5) + pA(5) × pB(4)
6. localita’ ed indipendenza
ptot(9) = pA(4) × pB(5) + pA(5) × pB(4)
= 1/6 × 1/6 + 1/6 × 1/6
= 1/36 + 1/36
= 1/18
indipendenza e localita’:
somma di probabilita’ “locali”
e’ una tautologia:
“locali” vuol dire fare il prodotto
Alice Bob
7. riflettiamoci su...
localita’ e’ una somma di prodotti di probabilita’
definizione matematica, in accordo con la ns
intuizione umana
“umana” e pertanto “built in”
questa intuizione trae linfa dalle ns percezioni
“classiche”
“classiche”, che non derivano dal mondo
quantistico, le cui caratteristiche possono essere
controintuitive
19. FINE INTERMEZZO
la lezione quantistica:
probability = amplitudeA × amplitudeB
2
probability = pA × pB
p(9)= 1/18=1/36+1/36
= p(4)p(5)+p(5)p(4)
le due “fenditure”
sono a distanza
e due quanti coinvolti
21. diseguaglianza di Bell
S → Ψ = ψA(↓)ψB(↑) + ψA(↑)ψB(↓)
Alice: a, a’ Bob: b, b’
come si fa l’esperimento? is the moon there when nobody looks?
p(a, b) − p(a, b ) + p(a , b) + p(a , b ) ≤ 1
perdonate leggera imprecisione...
23. l’enigma
pcoinc(a, b) =
1
2
cos2
(a − b) = qualsiasi pA × pB
memento: p(9)= 1/18=1/36+1/36= p(4)p(5)+p(5)p(4)
il dilemma:
possiamo riconciliare questo risultato
(provato in molti esperimenti negli
ultimi 30 anni)con le nostre
visioni/pregiudizi/percezioni/intuizioni?
(cioe’ con la fisica classica )
24. la risposta
NO
cio’ che era gia’ difficile prima, diventa
impossibile con l’entanglement
a meno che non rinunciamo a qualcosa:
localita’?
realta’?
libero arbitrio?
(“loopholes”)
25. localita’
i risultati delle misure di
Alice NON dipendono da cio’
che fa Bob...
(e cioe’ le probabilita’ devono
dipendere localmente
dai parametri...)
pcoinc(a, b) =
1
2
cos2
(a − b) = qualsiasi pA × pB
... cio`e = qualsiasi pA(a) × pB(b)
... ma = ? qualsiasi pA(a, b) × pB(b, a)
26. la nonlocalita’ pero’ e’ “complicata”
ed i fisici sono molto restii
ad accettarla... trasmettitore
stazione ottica
effetti atmosferici
144
km
!
ex: forze a contatto campi
27. today's paradoxes are tomorrow's paradigms
o forse
today's paradoxes are tomorrow's technology
crittografia
quantistica
30. Esperimento Padova/Matera/Tenerife
(P. Villoresi et al)
Stabilizzazione fascio a singolo fotone
usando fascio intenso quasi parallelo.
Fascio intenso inviato a a La Palma,
emerge dalle nubi nel fondo, a 144 km.
31. @ iNRiM: imaging
Experimental realization of sub-shot-noise quantum imaging
G. Brida, M. Genovese & I. Ruo Berchera
Nature Photonics 4, 227 - 230 (2010)
rapporto segnale/rumore
migliore che con qualsiasi
metodo classico
32. libero arbitrio
non difendo questo punto di vista
ma gli riconosco consistenza logica
(Wigner, von Neumann...)
in breve, e semplificando: Alice e Bob
sono liberi di scegliere a e b?
oppure tale scelta e’ “predeterminata”?
34. pensate ad altri esempi...
ed a come sono
“costruite”le leggi
della fisica
35. fisica e filosofia:
un rapporto complesso
“loophole” (scappatoia) della “freedom of
choice” (liberta’ di scelta) e’ stata chiusa di recente:
direzione del polarizzatore cambiata (attraverso
numero random) durante il tempo di volo del fotone.
diventera’
tecnologia
anche questo...
36. in conclusione...
meccanica quantistica: i quanti
l’entanglement: prima un paradosso, poi
una risorsa
l’entanglement: prima la cautela, poi le
applicazioni e la tecnologia
resta il mistero (e di questo dobbiamo
ringraziare la meccanica quantistica)