Per anni, di fronte ai grandi successi sperimentali della meccanica quantistica, il dibattito tra Einstein e Bohr sembrò quasi un divertissement di poca importanza. Le cose cambiarono nel 1964, quando John Bell, un fisico che lavorava al CERN di Ginevra, comprese la profondità delle implicazioni di questo dibattito e lo descrisse matematicamente evidenziandone la contraddizione.
Raccogliendo lo spunto di Bell, nei decenni seguenti, alcuni fisici realizzarono in laboratorio esperimenti che si credevano possibili solo nell’immaginazione di Einstein e Bohr e riuscirono a dimostrare che se Einstein si sbagliava nell’applicare ragionamenti propri della fisica classica al mondo dei quanti, Bohr si sbagliava a pensare che nel mondo macroscopico la meccanica classica fosse sufficiente: non esistono un mondo quantistico e un mondo classico, l’universo è quantistico.
Da John Bell al Nobel per la Fisica 2022
Con questa consapevolezza, da questo dibattito tra menti straordinarie venne l’ispirazione di profonde riflessioni e pionieristici esperimenti, fino quelli di John Clauser, Alain Aspect e Anton Zeilinger, che, tra il 1972 e il 2015, con l’obiettivo di mettere in pratica il teorema di Bell e testare la meccanica quantistica ne hanno comprovato la validità aprendo la strada allo sviluppo delle tecnologie nel campo dell’informazione quantistica.
Le conseguenze tecnologiche della meccanica quantistica
La Meccanica Quantistica nel corso del Novecento si era già rivelata una fonte di grandi sviluppi tecnologici che sono oggi alla base della nostra quotidianità: computer, cellulari, strumenti per la diagnostica o la terapia medica, come la risonanza magnetica o la PET, orologi atomici che sincronizzano il tempo in tutto il mondo e fanno funzionare i GPS nello spazio. Ma grazie agli esperimenti di Clauser, Aspect e Zeilinger si è compreso che siamo in grado di manipolare anche i fenomeni più sorprendenti di questa teoria, come la sovrapposizione e l’entanglement e di realizzare quindi tecnologie proprio basate su questi, come i computer quantistici o la crittografia.
Proprio la probabilità e l’incertezza di questi fenomeni racchiudono inimmaginabili possibilità di avanzamenti nella conoscenza e nella tecnologia. La Meccanica Quantistica si è rivelata una finissima descrizione della realtà con conseguenze straordinarie: anche se non percepibili dai nostri sensi, i comportamenti quantistici determinano la realtà macroscopica e hanno trasformato la società del ‘900 e trasformeranno quella del futuro.
Approfondimenti
- Principi della fisica quantistica, quantum computing e futuro delle tecnologie – saggio di Daniele Bonacorsi, professore all’Università degli Studi di Bologna e ricercatore INFN
- Quanto ne sai? La rivoluzione quantistica – video
Il percorso sulla Meccanica Quantistica è stato realizzato in occasione delle iniziative per il 2025 Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica. “Fuori dal laboratorio” è il quinto capitolo.
