0:00:07.060,0:00:10.628
Immaginate di tirare una palla in aria.

0:00:10.628,0:00:13.852
Riuscite a prevederne il moto [br]una volta lasciata la mano?

0:00:13.852,0:00:15.176
Certo, è facile.

0:00:15.176,0:00:18.730
La palla salirà fino a raggiungere [br]il punto più alto,

0:00:18.730,0:00:21.668
poi tornerà giù e atterrerà [br]di nuovo sulla vostra mano.

0:00:21.668,0:00:23.386
Certo, questo è ciò che succede,

0:00:23.386,0:00:26.765
e lo sapete perché avete assistito [br]a eventi simili infinite volte.

0:00:26.765,0:00:31.417
Da sempre osservate [br]la fisica dei fenomeni di tutti i giorni.

0:00:31.417,0:00:35.884
Ma immaginiamo di dover esplorare [br]una domanda sulla fisica degli atomi,

0:00:35.884,0:00:37.950
ad esempio: com'è il moto di un elettrone

0:00:37.950,0:00:40.906
attorno al nucleo di un atomo di idrogeno?

0:00:40.906,0:00:45.045
Possiamo rispondere [br]in base alla fisica di tutti i giorni?

0:00:45.045,0:00:46.872
Certo che no. Perché?

0:00:46.872,0:00:51.474
Perché la fisica che governa [br]il comportamento di sistemi su scala ridotta

0:00:51.474,0:00:55.224
è molto diversa [br]dalla fisica degli oggetti macroscopici

0:00:55.224,0:00:57.690
che vedete attorno a voi.

0:00:57.690,0:00:59.703
Il mondo che conoscete e amate

0:00:59.703,0:01:03.702
si comporta secondo le leggi [br]della meccanica classica.

0:01:03.702,0:01:05.880
Ma i sistemi su scala atomica

0:01:05.880,0:01:09.560
si comportano secondo le leggi [br]della meccanica quantistica.

0:01:09.570,0:01:13.432
Questo mondo quantistico [br]è in realtà un luogo molto strano.

0:01:13.432,0:01:17.932
Un esempio di stranezza quantistica [br]è dato da un noto esperimento concettuale:

0:01:17.932,0:01:20.090
il gatto di Schrödinger.

0:01:20.090,0:01:24.449
Un fisico, non particolarmente amante [br]dei gatti, mette in una scatola un gatto

0:01:24.449,0:01:30.148
e una bomba con il 50% di probabilità [br]di esplodere dopo aver chiuso la scatola.

0:01:30.148,0:01:32.756
Finché non la riapriamo, non sappiamo

0:01:32.756,0:01:35.281
se la bomba sia esplosa,

0:01:35.281,0:01:40.531
e, quindi, se il gatto sia vivo o morto.

0:01:40.531,0:01:43.834
In fisica quantistica, si dice [br]che prima della nostra osservazione

0:01:43.834,0:01:46.606
il gatto era in uno stato [br]di sovrapposizione.

0:01:46.606,0:01:51.656
Non era né vivo né morto, [br]ma un insieme di entrambe le possibilità,

0:01:51.656,0:01:54.548
ciascuna con un 50 per cento [br]di probabilità.

0:01:54.548,0:01:58.842
La stessa cosa succede[br]ai sistemi fisici su scala quantistica,

0:01:58.842,0:02:01.611
come un elettrone in orbita [br]in un atomo di idrogeno.

0:02:01.611,0:02:04.186
L'elettrone in realtà non orbita.

0:02:04.186,0:02:07.144
È sempre ovunque nello spazio,

0:02:07.144,0:02:10.920
con più probabilità di essere [br]in un punto piuttosto che in un altro,

0:02:10.920,0:02:13.000
e solo dopo aver misurato [br]la sua posizione

0:02:13.000,0:02:15.876
si può localizzare dov'è in quel momento.

0:02:15.876,0:02:18.971
Come non sapevamo [br]se il gatto fosse vivo o morto

0:02:18.971,0:02:20.831
finché non abbiamo aperto la scatola.

0:02:20.831,0:02:23.576
Questo ci porta [br]al fenomeno strano e affascinante

0:02:23.576,0:02:25.871
della correlazione quantistica.

0:02:25.871,0:02:31.157
Immaginiamo di avere non uno [br]ma due gatti in due scatole diverse.

0:02:31.157,0:02:34.820
Se ripetiamo l'esperimento [br]con i due gatti,

0:02:34.820,0:02:38.780
otterremo ogni volta un risultato diverso.

0:02:38.780,0:02:41.869
Possono essere entrambi vivi o morti,

0:02:41.869,0:02:45.400
o uno sarà vivo e l'altro morto, [br]o viceversa.

0:02:45.400,0:02:49.117
Il sistema dei due gatti è ancora [br]in uno stato di sovrapposizione,

0:02:49.117,0:02:53.644
e ogni esito avrà il 25 per cento [br]di probabilità piuttosto che il 50 per cento.

0:02:53.644,0:02:55.897
Ora viene il bello:

0:02:55.897,0:02:58.508
la meccanica quantistica [br]dice che si possono eliminare

0:02:58.508,0:03:03.984
i gatti entrambi vivi o morti[br]dallo stato di sovrapposizione.

0:03:03.984,0:03:07.269
Quindi può esserci un sistema a due gatti,

0:03:07.269,0:03:12.502
in modo che ci sia sempre [br]un gatto vivo e l'altro morto.

0:03:12.502,0:03:17.395
Tecnicamente gli stati dei gatti [br]sono in correlazione quantistica.

0:03:17.395,0:03:21.022
Ma la correlazione [br]quantistica può stupirci.

0:03:21.022,0:03:25.011
Se si prepara il sistema dei due gatti [br]nelle scatole in stato di correlazione,

0:03:25.011,0:03:28.957
e si spostano agli estremi dell'universo,

0:03:28.957,0:03:32.752
l'esito sarà sempre lo stesso.

0:03:32.752,0:03:37.617
Un gatto sarà sempre vivo e l'altro morto,

0:03:37.617,0:03:42.221
anche se quale dei due viva o muoia [br]rimane del tutto indeterminato

0:03:42.221,0:03:44.609
prima di misurare l'esito.

0:03:44.609,0:03:46.196
Com'è possibile?

0:03:46.196,0:03:49.647
Come possono gli stati [br]dei gatti agli estremi dell'universo

0:03:49.647,0:03:51.822
essere correlati in questo modo?

0:03:51.822,0:03:54.325
Sono troppo distanti [br]per comunicare nel tempo,

0:03:54.325,0:03:57.526
quindi come fanno le due bombe[br]a cospirare in modo

0:03:57.526,0:04:00.350
che una esploda e l'altra no?

0:04:00.350,0:04:01.496
Potreste pensare:

0:04:01.496,0:04:03.806
"Questa è roba da scienziati.

0:04:03.806,0:04:06.388
Nel mondo reale [br]queste cose non succedono."

0:04:06.388,0:04:08.923
Ma la correlazione quantistica

0:04:08.923,0:04:12.157
è stata confermata [br]da esperimenti in laboratorio.

0:04:12.157,0:04:15.794
Due particelle subatomiche [br]correlate in uno stato di sovrapposizione,

0:04:15.794,0:04:19.663
in cui se una gira in un senso[br]l'altra deve girare in senso opposto,

0:04:19.663,0:04:22.450
si comporteranno così,[br]benché non ci sia modo

0:04:22.450,0:04:25.986
che da una particella [br]all'altra passi l'informazione

0:04:25.986,0:04:30.007
che indica la direzione in cui girare [br]per rispettare le leggi di correlazione.

0:04:30.007,0:04:32.960
Non sorprende quindi [br]che la correlazione sia alla base

0:04:32.960,0:04:35.301
della scienza [br]dell'informazione quantistica,

0:04:35.301,0:04:39.636
il settore che studia come usare [br]le leggi dello strano mondo quantistico

0:04:39.636,0:04:43.079
nel mondo macroscopico,[br]come la crittografia quantistica,

0:04:43.079,0:04:46.372
così le spie possono inviarsi [br]messaggi protetti,

0:04:46.372,0:04:49.339
o l'informatica quantistica,[br]per craccare i codici segreti.

0:04:49.339,0:04:50.890
La fisica di tutti i giorni

0:04:50.890,0:04:54.161
può iniziare a assomigliare [br]allo strano mondo quantistico.

0:04:54.161,0:04:56.992
Il teletrasporto quantistico [br]può progredire a tal punto

0:04:56.992,0:05:01.133
che un bel giorno il vostro gatto [br]scapperà in una galassia più sicura

0:05:01.133,0:05:04.773
dove non ci sono né fisici né scatole.