Nella mia ricerca personale negli ultimi anni mi sono avvicinato al mondo della fisica quantistica sono rimasto esterrefatto e affascinato. 

La fisica quantistica è un campo affascinante che ci invita a gettare uno sguardo nel mondo microscopico, dove le leggi della fisica classica sembrano svanire e lasciare spazio a un regno di stranezze e meraviglie.

Sebbene possa sembrare un argomento complesso e misterioso, cercheremo di esplorare i concetti chiave della fisica quantistica in modo accessibile anche per i non esperti. Pronti per intraprendere questo viaggio?

I mattoni fondamentali

Iniziamo con il “mattoni” fondamentali della fisica quantistica: gli atomi e le particelle subatomiche. Gli atomi, che costituiscono tutto ciò che ci circonda, sono composti da un nucleo centrale che contiene protoni e neutroni, circondato da elettroni che orbitano attorno ad esso.

Tuttavia, quando entriamo nel regno della fisica quantistica, le particelle subatomiche ci presentano un panorama molto diverso.

Dualità onda-particella

Un concetto cruciale della fisica quantistica è la dualità onda-particella. Le particelle subatomiche, come gli elettroni o i fotoni, possono comportarsi sia come particelle discrete sia come onde che si propagano nello spazio.

Questa dualità può essere meglio compresa pensando agli elettroni come “pacchetti” di energia che possono mostrare comportamenti sia corpuscolari che ondulatori.

Principio di sovrapposizione e probabilità

Nella fisica quantistica, una particella può esistere contemporaneamente in più stati o posizioni. Ad esempio, un elettrone può essere sia qui che là contemporaneamente, fino a quando non viene osservato o misurato, momento in cui il suo stato si “fissa” in una posizione specifica.

Ciò che determina la posizione finale dell’elettrone è dato dalla probabilità quantistica, che ci fornisce l’incertezza intrinseca associata alla misurazione di una particella.

Entanglement quantistico

Un fenomeno incredibile che la fisica quantistica ci presenta è l’entanglement quantistico. Quando due particelle subatomiche sono entangled, il loro stato è intimamente correlato, indipendentemente dalla distanza che le separa. Ciò significa che cambiare lo stato di una particella influisce immediatamente sullo stato dell’altra, anche se sono a chilometri di distanza.

Questo fenomeno ha stupito i fisici e potrebbe avere implicazioni rivoluzionarie per la comunicazione e la tecnologia.

Applicazioni e sfide

La fisica quantistica ha una vasta gamma di potenziali applicazioni. Ad esempio, gli algoritmi quantistici potrebbero rivoluzionare la crittografia, rendendo le comunicazioni ancora più sicure. Inoltre, i computer quantistici potrebbero risolvere problemi complessi, come la simulazione molecolare per la scoperta di nuovi farmaci.

Il percorso di scoperta è ancora molto lungo e affascinante, non ci resta che aspettare.