Questo post tratta un argomento che ritengo molto affascinante, che riguarda il mondo estremamente piccolo, il c.d. subatomico: in particolare, il fenomeno detto dell' "entaglement "cioè della relazione che si forma tra due fotoni creati appositamente "entagled".
Per ottenere due fotoni entagled si usa un laser, generalmente con una lunghezza d'onda definita, (ad esempio, un laser UV), viene diretto verso il cristallo: quando il fotone del laser entra nel cristallo particolare (betaborato di bario o il niobato di litio; cioè un cristallo con proprietà ottiche non lineari, il che significa che può trasformare un fotone di luce in due fotoni di minore energia) ha una certa probabilità di “splittarsi” in due fotoni di energia inferiore, di cui la somma delle energie (o frequenze) dei due fotoni prodotti sarà uguale all'energia del fotone originale (la legge della conservazione dell'energie viene rispettata).
i due fotoni risultanti saranno entangled, cioè le loro proprietà sono legate in modo che la misura su uno dei due fotoni determinerà automaticamente lo stato dell’altro.
Questa proprietà quantistica viene usata dal protocollo Quantum Key Distribution (QKD), cioè un protocollo di comunicazione tra due interlocutori che usano fotoni polarizzati (con il metodo summenzionato) per trasmettere una chiave segreta. Esempio: Andrea invia una sequenza di fotoni polarizzati a Bianca, dove ogni fotone rappresenta un bit (0 o 1) con una direzione di polarizzazione specifica. Bianca misura ogni fotone con un filtro; se un intruso Enrico tenta di intercettare i fotoni qualsiasi misurazione da parte sua altererà lo stato dei fotoni, lasciando tracce dell’intercettazione. Questo permette ad Andrea e Bianca di rilevare la presenza di Enrico e di interrompere la comunicazione, proteggendo così la chiave.
L'applicazione pratica di questo fenomeno si è vista nel 2017, quando la Cina ha lanciato il satellite Micius, il primo satellite di comunicazione quantistica, per stabilire una rete di comunicazione quantistica sicura con la Svizzera.
Micius sfrutta fotoni entangled per stabilire canali di comunicazione quantistica tra stazioni terrestri in Cina e Svizzera: quando un messaggio viene inviato, le proprietà quantistiche dei fotoni entangled consentono di rilevare eventuali tentativi di intercettazione, garantendo una trasmissione estremamente sicura e dimostrando che il fenomeno dell'entaglement non è solo teorico, ma reale ed ha delle attuazioni anche tecnologiche.
Alcune interessanti conclusioni.
Le teorie dell'entaglement sottendono che l'azione su un fotone entagled determina automaticamente l'alterazione dello stato dell'altro anche se distante anni luce superando il limite massimo della velocità raggiungibile in questo universo: quello della luce.
Però, bisogna ammettere che questo è difficilmente comprovabile, poiché in questo piano quadridimensionale della fisica fenomenica, cioè sul piano delle prove e delle controprove, la massima velocità raggiungibile è appunto quello della luce.
Inoltre, questa proprietà mette in discussione l'esistenza della quarta dimensione ((lo spazio-tempo) nello stato sub-atomico della materia tuttavia, alcuni scienziati asseriscono che questa quarta dimensione continua ad esistere, ma è talmente irrilevante che non viene considerata nei calcoli.
P.S.
Arricchisco questo post inserendo un link ad un video che spiega molto bene e con parole semplici l'entaglement (da vedere !).
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