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Dipartimento di Fisica

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Non-localitÓ in fisica quantistica: da Einstein-Podolsky-Rosen a Bell

  1. Dati del tirocinio

    Soggetto ospitante: UniversitÓ della Calabria

    Docente - Tutor accademico: Roberto Beneduci

    Contatto: roberto.beneduci@unical.it

    Periodo: a scelta dello studente nel periodo Ottobre 2017-Gennaio 2018

    CFU: 6 CFU, corrispondenti a 150 ore di impegno totale

  2. Obiettivi formativi:

    Formare una visione storico critica delle principali peculiarità della fisica quantistica. Ciò significa essere pienamente consapevoli dei limiti del formalismo e delle trappole in cui si cade quando si tenta di interpretarlo. Viene proposto un percorso storico critico che guiderà lo studente attraverso le intuizioni dei padri fondatori fino ai grandi risultati di Einstein e Bell che costituiscono la base dell’attuale teoria dell’informazione quantistica. Lo studente potrà quindi raggiungere un triplice risultato: avere la possibilità di soffermarsi a riflettere con calma ed accuratezza sulle basi concettuali della meccanica quantistica, conoscerne alcune delle fasi storiche più importanti ed acquisire competenze necessarie nella prassi scientifica moderna.

  3. Contenuti e programma:

    Parte Introduttiva

    Si partirà da una breve rivisitazione del formalismo della meccanica quantistica e della sua interpretazione minimale con l’intento di metterne in evidenza i punti deboli e di illustrare alcune delle trappole in cui si cade quando si tenta di interpretarlo. Viene quindi proposto un percorso storico critico (si veda sotto) che si concentra sul concetto di località in meccanica quantistica e sulle sue conseguenze concettuali ed applicative.

     

     

    La non-località nel suo sviluppo storico-critico (Le basi formali e concettuali):

    Descrizione dei sistemi composti in meccanica quantistica: stati fattorizzati e non fattorizzati.

    L’argomento di Einstein-Podolsky-Rosen sull’incompletezza della meccanica quantistica (studio del lavoro originale e di alcune sue riletture da parte di altri autori).

    Il teorema di von Neumann sull’impossibilità di un completamento deterministico della teoria.

    La teoria ontologica di Bohm (breve introduzione)

    La disuguaglianza di Bell e la non-località (studio del lavoro originale di Bell e di alcuni articoli recenti).

    Peculiarità della non-località quantistica (si analizzano le sorprendenti differenze tra la non-località quantistica e la non-località che caratterizza i sistemi classici).

    Disuguaglianza CHSH (Clauser, Horne, Shimony, Holt).

    Sul significato della disuguaglianza di Bell (lo studente sarà introdotto nel dibattito contemporaneo sul significato del lavoro di Bell).

     

    Alcune conseguenze concettuali ed applicative:

    Non-località e segnali superluminali: “passione a distanza” (si analizzeranno le conseguenze della non-località e i suoi rapporti con la teoria della relatività speciale).

    Teorema di no-cloning quantistico

    Cenni di Crittografia quantistica.

     

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