GIAPPONE: SVELATO LO “STATO W”, LA NUOVA FRONTIERA DEL TELETRASPORTO QUANTISTICO.

 

Un tassello mancante della fisica quantistica è stato finalmente trovato.

Un team di ricercatori dell’Università di Osaka ha identificato per la prima volta il cosiddetto “stato W”, una condizione di entanglement quantistico rimasta per oltre 25 anni un enigma irrisolto. La scoperta, definita dagli stessi scienziati “una pietra miliare nella comprensione dell’universo”, apre una nuova era per la ricerca sul teletrasporto quantistico e sulle future tecnologie di comunicazione. La fisica quantistica, da sempre regno di paradossi, studia il comportamento di atomi e particelle subatomiche che obbediscono a leggi radicalmente diverse da quelle del mondo macroscopico. Una particella può trovarsi in più stati allo stesso tempo un fenomeno noto come sovrapposizione quantistica. È come se potesse essere qui e altrove, bianca e nera, fino al momento in cui un’osservazione ne determina la forma finale, costringendola a “collassare” in una sola realtà. Dietro questi comportamenti apparentemente impossibili, si nasconde la chiave per una rivoluzione tecnologica che promette di cambiare per sempre il modo in cui comunichiamo, elaboriamo dati e forse un giorno ci muoviamo nello spazio.

La svolta arriva da un composto metallico solo in apparenza ordinario: Cerio-Rodio-Stagno.

I fisici giapponesi ne hanno analizzato le proprietà elettroniche illuminando la struttura cristallina con impulsi di luce e osservando il comportamento degli elettroni in risposta. Quello che hanno visto ha lasciato la comunità scientifica senza parole: gli elettroni del Cerio-Rodio-Stagno mostravano una correlazione quantistica anomala, ossia un intreccio istantaneo e invisibile, anche tra particelle distanti tra loro. È il segno tangibile dello stato W: una forma particolare di *entanglement quantistico, nella quale più particelle restano collegate in un equilibrio estremamente stabile. Per la scienza, comprendere e mantenere questi stati di entanglement è il vero Santo Graal. Non si parla, naturalmente, di teletrasportare corpi nello spazio come nei film di fantascienza, ma informazioni quantistiche bit di dati legati a particelle subatomiche in modo istantaneo, sicuro e privo di interferenze. Questa scoperta riduce in modo drastico i limiti tecnici che fino a oggi costringevano i laboratori a utilizzare temperature prossime allo zero assoluto o materiali rarissimi. Il Cerio-Rodio-Stagno, invece, dimostra che la natura custodisce già, in forme più accessibili, la chiave del teletrasporto quantistico. Gli stati W potrebbero ora diventare la base di nuove architetture di calcolo quantistico: computer infinitamente più veloci, reti di comunicazione non violabili e sistemi di esplorazione spaziale basati su scambio di dati immediato. La scoperta giapponese non chiude un capitolo della fisica, ma lo spalanca. Come ha dichiarato il portavoce dell’Università di Osaka, «abbiamo assistito per la prima volta alla danza invisibile dell’universo, dove ogni particella riconosce l’altra, anche a distanza infinita». E forse, dentro quella danza, c’è il primo passo dell’uomo verso la trasmissione istantanea del pensiero e della luce.

L’ Opinione di Simona Carannante.

Ci sono scoperte che non cambiano solo la scienza, ma il modo in cui l’uomo guarda se stesso. Il risultato raggiunto dai ricercatori giapponesi non è semplicemente un traguardo di laboratorio: è una frattura nella nostra percezione della realtà. Per decenni abbiamo pensato al mondo come a qualcosa di solido, visibile e misurabile. La fisica quantistica, invece, ci insegna che l’universo è relazione, che ogni cosa è legata a un’altra da un filo invisibile di energia e conoscenza. La scoperta dello stato W ci restituisce l’immagine di un cosmo interconnesso e intelligente, dove nulla è davvero isolato. L’entanglement non è soltanto un concetto scientifico: è una metafora di come dovrebbe funzionare anche la società nella cooperazione, nella coesione, nella capacità di creare ponti tra mondi lontani. Il teletrasporto quantistico, oggi solo una prospettiva teorica, rappresenta in realtà una sfida etica e culturale: capire fino a che punto possiamo spingerci senza smarrire l’umanità. Perché ogni volta che una scoperta ci avvicina all’infinito, ci ricorda anche la responsabilità di ciò che siamo. E forse, in quel legame invisibile tra particelle che comunicano a distanza, c’è la stessa forza che unisce le idee, le persone, i sogni. La vera energia quantistica quella che non ha bisogno di fili è l’intelligenza umana quando sceglie di illuminare.

*Il termine "Entanglement" (in inglese, "groviglio", "intreccio") è stato coniato da Erwin Schrödinger nel 1935 e in meccanica quantistica indica un legame fra particelle; è definito da una funzione, chiamata funzione d'onda di un sistema, che descrive le proprietà delle particelle come fossero un unico oggetto, anche ...

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Hubble ha scoperto una galassia vicina senza materia oscura!

Una galassia trasparente - credit: NASA/ESA

È la prima volta che viene scoperta una galassia vicino alla Via Lattea priva di materia oscura. Ecco il motivo.

Utilizzando Hubble e diversi altri telescopi terrestri gli astronomi hanno trovato un oggetto astronomico unico: una galassia che sembra non contenere quasi materia oscura. Hubble ha contribuito a confermare con precisione che la distanza di NGC 1052-DF2 (questo il nome della galassia) è di 65 milioni di anni luce e ne ha determinato le dimensioni e la luminosità. Sulla base di questi dati il ​​team ha scoperto che NGC 1052-DF2 è più grande della Via Lattea, ma contiene circa 250 volte meno stelle.

“Ho passato un’ora a fissare questa immagine”, ha detto il ricercatore capo Pieter van Dokkum dell’Università di Yale, quando ha visto per la prima volta l’immagine di Hubble. “Questa cosa è sorprendente: una massa gigantesca così sparsa che puoi vedere le galassie dietro di essa. È letteralmente una galassia trasparente.”

Senza materia oscura.

Ulteriori misurazioni hanno permesso al team di dedurre un valore approssimativo della massa della galassia, portando alla conclusione che NGC 1052-DF2 contenga almeno 400 volte meno materia oscura di quanto previsto dagli astronomi per una galassia della sua massa. Questa scoperta non è prevista dalle attuali teorie sulla distribuzione della materia oscura e sulla sua influenza sulla formazione delle galassie.

Il collante che tiene insieme le galassie.

“Si ritiene convenzionalmente che la materia oscura sia parte integrante di tutte le galassie, il collante che le tiene insieme e l’impalcatura sottostante su cui sono costruite”, spiega la coautrice dello studio Allison Merritt dell’Università di Yale. “Questa sostanza invisibile e misteriosa è di gran lunga l’aspetto più dominante di qualsiasi galassia. Trovare una galassia senza alcuna sostanza è del tutto inaspettato, mette in discussione le idee standard su come funzionano le galassie”.

Cosa possiamo dedurre da questa scoperta.

La scoperta di NGC 1052-DF2 dimostra che la materia oscura è in qualche modo separabile dalle galassie. Ciò è previsto dalla teoria solo se la materia oscura è legata alla materia ordinaria esclusivamente attraverso la gravità. Nel frattempo, i ricercatori hanno già alcune idee su come spiegare questa mancanza di materia oscura in NGC 1052-DF2. Forse un evento catastrofico ha spazzato via tutto il gas e la materia oscura? Oppure la crescita della vicina galassia ellittica NGC 1052 miliardi di anni fa ha condizionato NGC 1052-DF2? Per trovare una spiegazione, il team sta già cercando altre galassie carenti di materia oscura, vi terremo aggiornati con tutti i dettagli su questo argomento.

https://www.passioneastronomia.it/hubble-ha-scoperto-una-galassia-vicina-senza-materia-oscura/

A caccia della materia mancante con i lampi radio veloci.

Quanta materia c’è nell’universo? Non è facile rispondere. Solo una piccola percentuale, nemmeno un quarto, risiede in galassie e ammassi di galassie, ed è dunque quantificabile direttamente. Tutto il resto si trova in forma diffusa, difficilmente osservabile. E stiamo parlando solo della cosiddetta “materia normale”, o barionica: i protoni e i neutroni che formano tutto ciò di cui abbiamo esperienza, per intenderci. Non di materia oscura. Materia normale che però, stando ai calcoli, dovrebbe essere il doppio di quella che si vede. È il mistero della cosiddetta “massa mancante”: dove si nasconde? Una risposta potrebbe arrivare dai fast radio burst: lampi radio intensi e brevissimi – dell’ordine dei millesimi di secondo o anche meno – provenienti da galassie lontane. La loro origine è ancora sconosciuta – forse le stelle di neutroni – ma si stima che rilascino un’energia pari a quella prodotta dal Sole in ottant’anni. La ragione per cui i lampi radio possono aiutare a trovare la massa mancante si chiama dispersione. È il fenomeno per cui le diverse lunghezze d’onda che compongono un segnale elettromagnetico, quando viaggiano attraverso un mezzo – come ad esempio le particelle di materia diffusa nello spazio intergalattico – non vanno tutte alla stessa velocità – come farebbero nel vuoto, tutte alla velocità della luce – ma vengono rallentate in modo diverso e dipendente dalla loro energia. Usando le antenne radio di #ASKAP, l’Australian Square kilometer Array Pathfinder, gli astronomi hanno analizzato il ritardo accumulato alle diverse frequenze per calcolare la quantità di materia attraversata dal segnale di ciascun lampo radio, identificando al contempo con precisione le coordinate di provenienza del segnale. Coordinate passate poi ad alcuni fra i più grandi telescopi ottici al mondo per determinare la distanza della galassia nella quale ha avuto origine il lampo radio osservato. La combinazione delle misure radio e ottiche – e quindi la relazione fra ritardo temporale e distanza dell’oggetto – ha così consentito di stimare la densità della materia mancante. Per la prima volta, gli scienziati hanno potuto analizzare e confrontare il segnale proveniente da sei lampi radio provenienti da regioni diverse di cielo, ottenendo stime estremamente precise, consistenti con le previsioni della radiazione cosmica di fondo e della nucleosintesi primordiale avvenuta subito dopo il Big Bang. Servizio di Valentina Guglielmo Per saperne di più: https://www.media.inaf.it/2020/05/28/...