Va bene,credo sia per me.Farò un ripasso.Grazie.Ci potrebbero essere spunti di interessante discussione.

Si assottiglia il confine fra fisica e filosofia.....

Scusate l'assenza prolungata oggi,ma sono stato fuori casa con mia moglie.Domani faremo i conti....Scherzo ovviamente.

lol!
"Come ogni buon avvocato napoletano inizierò col dire: Sarò breve...
e poi ovviamente non la finisco più."

Mi piace sto tipo!

Esperimenti con Neutroni Permettono Osservazioni Senza Precedenti delle Oscillazioni Quantistiche

I ricercatori del Oak Ridge National Laboratory, del Dipartimento di Energia degli USA, hanno scoperto che gli atomi di azoto all'interno delle molecole di nitruro di uranio esibiscono delle vibrazioni distinte ed inaspettate che danno vita ad una realizzazione quasi ideale, da manuale, di un modello conosciuto come oscillatore armonico quantistico isotropo. Nell'esperimento sul cristallo, con gli atomi più leggeri, di azoto, bloccati all'interno di gabbie di più pesanti atomi di uranio, dei neutroni sono stati lanciati contro, grazie al SNS (Spallation Neutron Source), e questo ha rivelato una serie di distinte, parimenti distanziate ed inaspettate oscillazioni: L'atomo di azoto vibrava a livello molecolare come una palla sopra una molla!

"Gli studenti che studiano fisica sono molto famigliari con questa "massa su una molla quantistica" idealizzata nei manuali, ed è davvero inaspettato riuscire a trovare una così precisa versione letterale di questo modello teoretico, all'interno di un esperimento reale" ha spiegato Steve Nagler, direttore della Divisione per lo Studio della Matteria Quantistica Condensata, e co-autore della ricerca pubblicata su Nature Communications.



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Osservazione di oscillazioni quantistiche (sopra) e modello ideale da libro di testo (sotto). Credit: ORNL/SNS

I ricercatori stavano usando l'intenso raggio di neutroni del SNS per esaminare le proprietà magnetiche di un singolo cristallo di nitruro di uranio, quando hanno notato l'impronta delle oscillazioni quantistiche. La tecnica usata dai ricercatori ha un nome preciso: "neutron scattering" ed è uno strumento comunemente usato per misurare onde sonore convenzionalmente quantizzate, chiamate anche "eccitazioni fononiche", che avvengono normalmente a frequenze molto basse. Le misurazioni presso il SNS, tuttavia, sondano uno spettro particolare di frequenze molto più alte. I nuovi dati, ottenuti grazie allo spettrometro ARCS (Angular-Range Chopper Spectrometer) e dello spettrometro Fermi chiamato SEQUOIA, hanno permesso di scoprire fino a 10 livelli energetici parimenti distanti tra di loro, corrispondenti alle oscillazioni di atomi individuali di azoto in differenti stati quantistici. Il team è rimasto stupefatto quando ha scoperto questa serie di modi vibrazionali ad alta energia nel nitruro di uranio, in particolare all'interno di un esperimento che in origine era partito con l'idea di studiare il magnetismo del materiale.

Il nitruro di uranio è studiato dal Dipartimento di Energia perché l'interesse intorno a questo particolare materiale è altissimo da quando è stato mostrato come potrebbe essere usato come combustibile per una nuova generazione di reattori nucleari molto più efficienti e molto più sicuri degli attuali. Il fenomeno osservato presso il SNS potrebbe aprire nuove intriganti finestre sulle proprietà del materiale ed il suo comportamento come combustibile nucleare.

http://www.ornl.gov/info/press_releases ... 0121023-00

link2universe

In effetti c'è un punto preciso in cui la fisica sconfina nella filosofia e viceversa: l'epistemologia.
Il discorso epistemologico è imprescindibile dal discorso scientifica

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Setup sperimentale del teletrasporto tra memorie quantistiche ad atomo singolo. Gli atomi singoli (le sfere grige A e B) sono intrappolati in particolari cavità ottiche (i coni blu) separati da una distanza di 21 metri. (a) l'Entanglement è generato tra l'atomo B ed un fotone collegato, C. (b) Il qubit atomico al nodo A è mappato su un qubit fotonico A ed una misurazione dello stato di Bell tra i due fotoni viene poi eseguita. (c) Rilevamento di un evento di teletrasporto avvenuto con successo tra i due nodi. Credit: Christian Nolleke, et al @ 2013 American Phsycial Society

Nella maggior parte delle dimostrazioni di teletrasporto quantistico tra qubit atomici remoti, gli atomi esistono nello spazio libero. In questo nuovo studio però, gli scienziati hannos coperto che intrappolare gli atomi in cavità ottiche può aiutare a risolvere alcuni precedenti ostacoli riguardo al teletrasporto di materia, e questo permette un miglioramento nell'efficienza di quasi 5 ordini di magnitudo ed un teletrasporto sopra una distanza record di ben 21 metri. Questi miglioramenti nel teletrasporto quantistici potrebbero aprire nuove porte verso lo studio di reti quantistiche con molti nodi che possano basarsi sul teletrasporti di qubit a diverse destinazioni.

I ricercatori, con a capo Christian Nolleke, dell'Istituto Max Planck per l'Ottica Quantistica, di Garching, Germania, hanno pubblicato il loro nuovo studio riguardo al teletrasporto, nella recente edizione del Physical Review Letters.

"L'importanza maggiore del nostro lavoro riguarda il drammatico aumento nell'efficienza rispetto ai precedenti metodi per il teletrasporto materia-materia." ha spiegato Nolleke. "Inoltre, è la prima dimostrazione di teletrasporto materia-materia tra sistemi davvero indipendenti e costituisce l'attuale record di distanza di 21 metri. Il precedente record era di 1 metro."

Nel teletrasporto quantistico, l'informazione quantistica può essere trasmessa da un noto all'altro in una rete quantistica, senza dover attraversare fisicamente lo spazio in mezzo. Questa tecnica potrebbe in futuro essere usata per trasmettere informazioni in maniera sicura su grandi distanza, e può in un lontano futuro essere alla base di un internet quantistico.

Il teletrasporto può essere realizzato o con qubit fotonici (cioè di luce) oppure con qubit di materia. Nel 2012, i fisici hanno trasportato qubit di fotoni ad un record enorme di ben 143 km di distanza. Il teletrasporto di qubit di materia su grandi distanze è molto più difficile del teletrasporto di fotoni perché richiede memorie quantistiche molto migliori ed una maggiore interazione tra luce e materia. In un precedente esperimento, gli scienziati hanno eseguito un teletrasporto di materia, senza un'interazione forte tra materia e luce, e hanno al massimo raggiunto 1 metro di distanza. Tuttavia, la bassa efficienza nella raccolta di fotoni nello spazio libero preveniva aumentare la distanza partendo dallo stesso tipo di approccio

In questo nuovo studio però, i fisici hanno eliminato questo ostacolo intrappolando due singoli atomi nelle loro proprie cavità ottiche. Queste cavità ottiche aumentano l'efficienza della raccolta di fotoni ma anche l'interazione tra atomi e fotoni. Entrambi questi effetti portando ad un miglioramento nel numero di fotoni "utilizzabili". Nell'assenza di una cavità, l'entanglement fotone-atomo può anche essere generato con un'altissima efficienza; tuttavia, la direzione dell'emissione dei fotoni è random, quindi la maggior parte dei fotoni sarebbe persa.

Durante il processo di teletrasporto, lo stato di spin del qubit atomico al nodo è mappato sulla polarizzazione di un qubit fotonico. Al secondo nodo, l'entanglement è simultaneamente generato tra un secondo atomo ed un secondo fotone, che distrugge i due fotoni e proietta il secondo atomo sullo stato del primo atomo. Questa proiezione teletrasporta il qubit tra atomi.

Uno dei maggiori traguardi di questo nuovo schema è che ha una probabilità di successo di circa lo 0.1%. Anche se potrebbe non sembrarvi molto, è quasi 100.000 volte meglio dei precedenti esperimenti. La principale ragione dietro un miglioramento simile è che, a differenza delle precedenti dimostrazioni, l'efficienza non è predominantemente limitata dall'efficienza di raccolta dei singoli fotoni. Invece, il fattore limitante ora è il requisito per trasmettere e rilevare due fotoni simultaneamente, che è inerente alle misurazioni nello stato di Bell.

La performance del tipo speciale di misurazione dello stato di Bell (puramente fotonico) è già vicina al limite di quello che è possibile fare con la tecnologia attualmente disponibile (principalmente limitata dall'efficienza della fibra ed i rilevatori). Per aumentare ulteriormente l'efficienza in questo stadio, gli scienziati dovrebbero utilizzare un differente tipo di misurazione dello stato di Bell, basato su porte quantistiche deterministiche. Fortunatamente, l'attuale sistema di cavità ha il potenziale di implementare "facilmente" un simile tipo di misurazione.

"I piani futuri prevedono anche di aumentare l'interazione luce-materia utilizzando cavità che ci possano fornire una maggiore forza di accoppiamento atomo-fotone." ha spiegato Nolleke. "Questo aumenterebbe l'efficienza del nostro protocollo ancora di più. Un'altro prospetto è quello di implementare un differente tipo delle misurazioni dello stato di Bell, per aumentare l'efficienza."

Dato che gli atomi intrappolati nelle cavità ottiche agiscono come memorie quantistiche non-identiche, lo schema potrebbe avere molte applicazioni per la costruzione di future reti quantistiche dove nodi identici sono estremamente difficili da realizzare ora. Per grandi reti consistenti di più di due noti, il tempo necessario al teletrasporto di uno stato quantistico deve essere minore rispetto al tempo di coerenza negli atomi (1 secondo circa).

"Le applicazioni sono nella direzione della realizzazione di reti quantistiche e la trasmissione sicura di informazioni usando una distribuzioni di chiavi quantistiche su scala globale" ha spiegato Nolleke. "Entrambe le applicazioni richiedono il trasferimento di stati quantistici su lunghissime distanze. Come spieghiamo in questa nostra pubblicazione, non esiste alcuna tecnica classica per arrivare a questo. C'è, tuttavia, una chiara strategia basata sui così detti "ripetitori quantistici" (la versione quantistica dei classici ripetitori), e l'utilizzazione di teletrasporto per trasferire stati quantistici su grandi distanze."

http://arxiv.org/abs/1212.3127

http://phys.org/news/2013-04-physicists ... ubits.html

http://www.link2universe.net/2013-04-17 ... i-materia/

Comunicato stampa: A Firenze un team di ricercatori ha testato con un interferometro atomico il principio di equivalenza di Einstein.Lo studio è pubblicato su Physical Review Letters
fisica
Firenze, 8 luglio 2014 - Ricercatori dell’INFN e dell’Università di Firenze, che lavorano all’esperimento Magia, hanno effettuato una misura per testare, con un interferometro atomico, il principio di equivalenza, alla base della teoria della relatività generale di Albert Einstein: lo studio è pubblicato dalla rivista scientifica Physical Review Letters (“Test of Einstein Equivalence Principle for 0-Spin and Half-Integer-Spin Atoms: Search for Spin-Gravity Coupling Effects”).

Possiamo considerare l’esperimento dei ricercatori fiorentini - guidati da Guglielmo Tino, ricercatore INFN e ordinario di Fisica della materia presso l’Ateneo fiorentino - come la versione quantistica del famoso, quanto leggendario, esperimento sulla caduta dei gravi, che Galilei avrebbe effettuato dalla torre di Pisa per verificare che oggetti diversi si muovono allo stesso modo sotto l'effetto della gravità. Questa volta, però, anziché la torre di Pisa e oggetti comuni, per realizzare le misure sono stati utilizzati un interferometro atomico e degli isotopi dell'atomo di stronzio in caduta libera nel vuoto, che hanno permesso agli scienziati di misurare l'accelerazione con cui gli atomi cadono nel campo gravitazionale terrestre.

“Questa misura rappresenta il primo test del principio di equivalenza effettuato confrontando atomi con spin e senza spin e con caratteristiche diverse, ossia bosoni e fermioni”, commenta Guglielmo Tino. “Per le sue caratteristiche uniche, l’interferometro quantistico sviluppato a Firenze per questo esperimento, potrà essere utilizzato in futuro anche per altri esperimenti di fisica fondamentale, come la misura della forza di gravità a distanza di pochi micrometri, la ricerca di eventuali extradimensioni, la rivelazione delle onde gravitazionali a frequenze che i grandi interferometri ottici non raggiungono, e ulteriori test nell’ambito della teoria della relatività generale”.

Lo stesso team ha recentemente pubblicato su Nature un altro risultato dell’esperimento Magia: una raffinatissima misura della costante gravitazionale effettuata con l’interferometro quantistico.

http://www.lescienze.it/lanci/2014/07/0 ... 11-07-2014

Il gatto del Cheshire è un personaggio del romanzo Alice nel paese delle meraviglie, conosciuto anche come Stregatto. Tra le altre caratteristiche, la fantasia dell'autore Lewis Carroll lo dotò della capacità di scomparire, lasciandone però visibile il sorriso. In uno studio teorico del 2013, un gruppo di fisici inventò il gatto del Cheshire quantistico, un soprannome, che come il più famoso gatto di Schroedinger, serve a illustrare in modo semplice uno dei paradossi della meccanica quantistica. In questo caso, si tratta di un qualunque oggetto del mondo microscopico che ha la sua posizione della massa separata spazialmente da una o più sue proprietà fisiche.

In uno studio pubblicato sull'ultimo numero di "Nature Communications”, Tobias Denkmayr della Vienna University of Technology e colleghi riferiscono di aver trovato la prima conferma sperimentale del gatto del Cheshire quantistico, grazie a una tecnica denominata interferometria a neutroni.

Lo Stregatto quantistico è diventato realtàAlice e il gatto del Cheshire, in un'illustrazione di Alice nel paese delle meraviglie di John Tenniel. Carroll si è ispirato a un'iconografia di un gatto sorridente. In un passo del racconto, Alice esclama: "Avevo già visto un gatto senza sorriso, ma mai un sorriso senza gatto!". (© Lebrecht Music & Arts/Corbis)
Nell'apparato sperimentale dello studio, un fascio di neutroni è separato in due sottofasci, che si differenziano l'uno dall'altro per il loro stato di spin: nel primo fascio, i neutroni hanno spin orientato in direzione parallela a quella di propagazione; nel secondo, hanno direzione opposta. I due sottofasci vengono forzati a seguire due cammini diversi all'interno dell'interferometro e poi vengono ricombinati. Dopo la ricombinazione, il fascio attraversa un filtro che lascia passare solo i neutroni con spin parallelo alla direzione di moto, e poi inviato al rivelatore.

“Questo processo è denominato post-selezione” spiega Hermann Geppert, coautore dello studio. “Con questa tecnica, si ottiene un fascio contenente neutroni con entrambe le direzioni di spin, ma solo quelli con spin parallelo al moto vengono rivelati”.

Se ci si attiene alle indicazioni del rivelatore, dunque, è come se fossero presenti solo i neutroni del primo sottofascio. Come prevedibile, se si mette un filtro in grado di assorbire una piccola parte dei neutroni nel primo sottofascio il rivelatore finale ne conta di meno; mentre se il filtro stesso viene messo a intercettare il secondo sottofascio, il rivelatore non mostra differenze.

Se invece si interviene con un magnete a modificare leggermente la direzione di spin dei neutroni nei due sottofasci, si verifica una fenomeno paradossale: lo spin dei neutroni del fascio finale, lo stesso che entra nel rivelatore, si modifica solo se il sottofascio influenzato dal magnete è il secondo, quello che non ha influenza sul conteggio dei neutroni finali.

“Preparando i neutroni in questo speciale stato iniziale ed effettuando poi la post-selezione, è possibile arrivare a una situazione in cui entrambi i cammini nell'interferometro sono importanti, ma in modi tra lo molto differenti”, commenta Denkmayr. “Il sistema si comporta come se le particelle fossero separate spazialmente dal loro spin”.

Ecco allora che si manifesta il gatto del Cheshire quantistico: il gatto ha percorso il primo tragitto, mentre il suo sorriso si è separato dal corpo per propagarsi lungo il secondo tragitto, e ricongiungersi al corpo nella parte finale.

Il risultato è importante perché, oltre a dimostrare un fenomeno fondamentale e finora sconosciuto della meccanica quantistica, consentirebbe in linea di principio di migliorare alcune misurazioni quantistiche sia in metrologia sia nel campo dell'applicazione della fisica quantistica all'information technology.
http://www.lescienze.it/news/2014/07/29 ... 01-08-2014

Nexus, una soluzione alla gravità quantistica?

Secondo uno studio recente condotto da Stuart Marongwe, la via per riconciliare i fenomeni fisici del mondo macroscopico e di quello microscopico passerebbe attraverso una nuova teoria della gravità quantistica che non solo permetterebbe di descrivere i buchi neri ma potrebbe far luce sulla materia oscura e sull'energia oscura, i due misteri più profondi della fisica moderna
di Corrado Ruscica

Una nuova teoria della gravità quantistica, proposta da uno studente di fisica laureatosi di recente alla Jose Varona University dell’Havana, a Cuba, potrebbe fornire lo strumento per risolvere il conflitto tra relatività generale e meccanica quantistica, permettendo così di dare non solo una spiegazione più appropriata della fenomenologia legata ai buchi neri ma anche di ricavare preziosi indizi sulla natura della materia oscura e dell’energia oscura.

Se si chiede a un teorico quali sono i misteri più profondi della fisica moderna, si rimane sorpresi se la risposta è tutt’altro che legata alla gravità quantistica o al cosiddetto “settore oscuro” dell’Universo. Oggi, i temi più caldi e che lasciano i fisici davvero svegli fino a tarda notte riguardano sostanzialmente alcune problematiche, ad esempio, sulla riconciliazione della relatività generale con la meccanica quantistica e tutti gli sforzi che da qualche decennio tentano di risolvere gli enigmi sulla natura della materia oscura e dell’energia oscura.

La relatività generale e la meccanica quantistica rappresentano attualmente le due teorie più complete e più esatte che ci permettono di descrivere, rispettivamente, le stelle, le galassie e l’Universo su larga scala e il mondo degli atomi e delle particelle elementari. Nonostante ciò, le due teorie sono in contrasto tra loro. Il mondo della meccanica quantistica è bizzarro, pieno di stranezze e dove si può solo prevedere la probabilità con cui si verifica un determinato fenomeno fisico. Einstein dubitò sempre sul fatto che l’Universo si comportasse in maniera casuale e imprevedibile perchè riteneva invece che esistessero regole ben precise che governassero le leggi della fisica.

Per decenni, i numerosi tentativi di descrivere la gravità con il linguaggio della meccanica quantistica non hanno dato buoni frutti e, dopo la morte di Einstein, nessun scienziato ha preso seriamente in considerazione il problema di unificare le leggi della natura. Da allora, la fisica è come divisa in due branche, da un lato la relatività generale che descrive i fenomeni dell’universo macroscopico e dall’altro la meccanica quantistica che ci spiega come funziona il mondo microscopico. E’ un pò come avere due famiglie che pur vivendo nella stessa casa non vanno d’accordo e non si parlano mai. Sebbene entrambe le teorie descrivono con precisione il dominio in cui esse sono valide, sembra che non sia possibile conciliarle in un’unica teoria che sia in grado di descrivere l’Universo a tutti i livelli.

Le soluzioni proposte per risolvere questi problemi sono molteplici ma non forniscono delle spiegazioni adeguate. Tuttavia, la situazione sta cambiando perchè Stuart Marongwe, ora presso il Dipartimento di Fisica del McConnell College in Botswana, ha proposto una teoria della gravità quantistica autoconsistente che non solo permette di spiegare il settore oscuro dell’Universo ma sembra essere in accordo con le osservazioni. La teoria è stata chiamata “Nexus”, che letteralmente vuol dire “connessione”, nel senso che permette di connettere in qualche modo la relatività generale con la teoria quantistica. Secondo l’autore, questa sorta di “magico collegamento” si manifesterebbe nella forma di una particolare particella dello spaziotempo, detta “gravitone Nexus”, che emerge in maniera quasi naturale dal processo di unificazione.

Una caratteristica interessante del gravitone Nexus, e che lo distingue dal gravitone postulato dal modello standard delle particelle elementari, è che non si tratta di una “particella-mediatrice” piuttosto essa induce un moto di rotazione costante su ogni particella che si trova all’interno del suo raggio d’azione. Inoltre, il gravitone Nexus può essere considerato come una sorta di “globulo” dell’energia del vuoto in grado di fondersi o separarsi da altri globuli in un processo simile alla citocinesi della biologia cellulare. Dunque, secondo la teoria, questo processo si manifesterebbe sotto forma di energia oscura e avrebbe luogo in tutto lo spazio.

In conclusione, l’articolo sembra interessante perché tenta comunque di far luce su alcune questioni aperte della fisica che includono, tra l’altro, la descrizione quantistica dei buchi neri. Ad ogni modo, anche se un teorico della gravità quantistica possa trascorrere un anno lavorando su qualche teoria che poi nessuno si aspetta funzioni, le soluzioni proposte da Marongwe apriranno, almeno così spera l’autore, nuove finestre ad una fisica alternativa.

http://www.media.inaf.it/2015/03/23/nex ... antistica/

I vortici di Tedeschini? :X

Interessante similitudine.


Forse il nostro quisquis ci potrebbe dire di piu'.