Rubare dai conti bancari dell’azienda potrebbe farti guadagnare del tempo nella grande casa. Ma l’emissione fraudolenta da un libro mastro quantistico potrebbe non essere illegale.

In effetti, un nuovo studio suggerisce che potrebbe essere un modo utile per intrecciare particelle senza rovinare la loro matematica.

All’inizio di questo secolo, il ricercatore di informatica quantistica Wim van Dam e il fisico Patrick Hayden hanno descritto un processo che hanno chiamato embezzlement di entanglement, chiamato così per l’approccio furtivo che alcuni sistemi potrebbero adottare per combinare i loro numeri senza lasciare traccia.

I fisici teorici Lauritz van Luijk, Alexander Stottmeister, Reinhard F. Werner e Henrik Wilming dell’Università di Leibniz a Hannover, in Germania, hanno ora identificato i campi che potrebbero essere protagonisti in questo insolito furto quantistico.

Il nostro universo fisico – dove gli oggetti hanno proprietà molto chiaramente definite come posizione, impulso ed energia – emerge da una versione non risolta della realtà che consiste in possibilità e probabilità.

Per quanto incerta sia questa esistenza prima di essere bloccata da una misurazione, le leggi che ne governano il funzionamento sono rigorose come quelle di un casinò. Le interazioni con particelle aggiuntive possono stravolgere le probabilità tanto facilmente quanto un mazzo supplementare di carte potrebbe cambiare il modo in cui si gioca a poker.

L’entanglement è sia uno strumento utile sia una protezione contro qualsiasi contatore di carte nella fisica.

Se fatto bene, l’entanglement può essere utilizzato come la base di potenti algoritmi che combinano le probabilità di centinaia o addirittura migliaia di giochi di carte quantistiche. Sotto forma di intrusioni casuali, possono trasformare uno stato quantistico utile in caos insignificante.

Matematicamente parlando, è possibile dimostrare che alcune trasformazioni quantistiche sono più sottili di altre. Un tipo di cambiamento ritorna a uno stato che non sembra essere disturbato, ad esempio. Descritto come una sorta di catalizzatore, questo ribaltamento consente operazioni di calcolo che non sarebbero state possibili nei casi in cui gli stati finali sono alterati.

Dove van Dam e Hayden hanno dimostrato che i catalizzatori potevano ribaltare universalmente qualsiasi stato intrecciato a piacimento, i ricercatori dell’Università Leibniz hanno ora dimostrato algebraicamente che una combinazione di relatività generale e teoria quantistica dei campi può portare a un abisso senza fondo di catalizzatori.

In teoria, un campo quantistico relativistico potrebbe fungere da risorsa infinita di embezzlement, intrecciandosi con particelle in modi che non altererebbero i loro delicati stati.

“Poiché la banca si trova nello stesso stato prima e dopo l’emissione, ciò significa che nessuno può rilevarlo,” ha spiegato van Luijk a Karmela Padavic-Callaghan di New Scientist. “È il crimine perfetto.”

Per diventare un sistema pratico, sarebbe necessario identificare un equivalente fisico di un campo adatto. In questo momento, l’emissione di entanglement è più un’astrazione matematica che una guida pratica per rubare silenziosamente dall’universo.

Tuttavia, sapere che livelli infiniti di entanglement potrebbero naturalmente verificarsi nel nulla assoluto potrebbe indicare la strada verso un intero sottobosco criminale della fisica, dove diverse classi di furto avvengono proprio sotto i nostri nasi.

Questa ricerca è stata accettata per la pubblicazione in Physical Review Letters.