I ricercatori hanno dimostrato un meccanismo chiave che spiega come la natura confusa e probabilistica del mondo quantistico lascia il posto alla realtà chiara e coerente che sperimentiamo. Lo studio conferma che l’accordo sulla realtà oggettiva non richiede misurazioni perfette, ma nasce naturalmente anche da osservazioni imperfette, supportando la teoria del darwinismo quantistico.
L’enigma della realtà classica
A livello quantistico, le particelle esistono in una sovrapposizione di stati finché non vengono misurate. Tuttavia, gli oggetti di uso quotidiano appaiono definiti, senza confusione quantistica. Per decenni i fisici hanno cercato di spiegare questa transizione dall’incertezza quantistica alla certezza classica.
La spiegazione principale, proposta da Wojciech Zurek nel 2000, è il darwinismo quantistico. Questa idea suggerisce che alcuni stati quantistici sono più “adatti” alla sopravvivenza nell’ambiente, nel senso che si replicano in modo più efficace attraverso le interazioni con l’ambiente circostante. Gli osservatori percepiscono quindi questi stati dominanti come realtà oggettiva. Se più osservatori osservano in modo indipendente lo stesso stato replicato, concordano su ciò che è “reale”.
Le osservazioni imperfette portano ancora ad un accordo
Un nuovo studio condotto da Steve Campbell presso l’University College di Dublino e colleghi ha ora dimostrato che anche misurazioni grezze possono portare a un accordo oggettivo. Il team ha riformulato il problema come una questione di rilevamento quantistico: quante informazioni sulle proprietà di un oggetto (come la frequenza della luce) devono essere raccolte per raggiungere una conclusione definitiva.
Utilizzando una metrica chiamata “informazione quantistica di Fisher” (QFI), hanno calcolato l’efficienza con cui diversi schemi di misurazione potrebbero determinare una proprietà oggettiva. Sorprendentemente, i risultati hanno rivelato che osservatori che effettuano misurazioni imprecise potrebbero comunque convergere alle stesse conclusioni, dati sufficienti.
“Una misurazione banale può effettivamente funzionare altrettanto bene di una misurazione molto più sofisticata”, afferma Gabriel Landi dell’Università di Rochester. “Questo è un modo di vedere l’emergere della classicità: quando i frammenti diventano abbastanza grandi, gli osservatori iniziano a concordare anche con misurazioni semplici”.
Implicazioni e ricerca futura
Questa ricerca collega il darwinismo quantistico teorico con gli esperimenti quantistici pratici, rendendo più semplice la sperimentazione nei sistemi del mondo reale. Diego Wisniacki dell’Università di Buenos Aires osserva che il QFI – un concetto fondamentale nella teoria dell’informazione quantistica – non è mai stato applicato prima al darwinismo quantistico, aprendo potenzialmente nuove strade sperimentali.
G. Massimo Palma dell’Università di Palermo aggiunge che, sebbene questo sia un passo significativo, è necessario modellare sistemi più complessi per consolidare ulteriormente la teoria. Landi e il suo team stanno già pianificando esperimenti con qubit con ioni intrappolati per confrontare la scala temporale dell’emergere dell’oggettività con le proprietà quantistiche note dei qubit.
In sostanza, questo studio mostra che l’emergere della realtà classica non riguarda l’osservazione perfetta, ma l’enorme volume di interazioni ambientali che selezionano stati quantistici stabili e replicabili. I risultati rafforzano l’idea che la nostra esperienza condivisa di un mondo oggettivo non è una proprietà fondamentale della natura, ma un fenomeno emergente.
