Questo articolo esplora due dei concetti più profondi e controintuitivi della fisica moderna: i tachioni e il teletrasporto quantistico. La prima parte analizza i tachioni — particelle ipotetiche con massa immaginaria e velocità superluminale — nei loro fondamenti relativistici, nel ruolo dei campi tachionici nella teoria delle stringhe e nella cosmologia (energia oscura, rimbalzo), e nei principali esperimenti di rilevamento, tra cui l'anomalia OPERA del 2011. La seconda parte estende l'indagine alle implicazioni filosofiche sulla natura del tempo: retrocausalità e freccia del tempo (Eddington, Price), paradossi causali e libero arbitrio (Kant, Novikov, Dennett), presentismo ed eternalismo (McTaggart, Lewis), fenomenologia del tempo vissuto e identità personale (Husserl, Parfit). La terza parte tratta il teletrasporto quantistico, dalla formalizzazione teorica di Bennett et al. (1993) ai record sperimentali più recenti (satellite Micius, 1.400 km; IBM Eagle, 127 qubit, 2025), con particolare attenzione allo stato W come risorsa robusta per reti quantistiche multipartite e per lo sviluppo del futuro Internet Quantistico.
Questo articolo esplora due dei concetti più profondi e controintuitivi della fisica moderna: i tachioni e il teletrasporto quantistico. La prima parte analizza i tachioni — particelle ipotetiche con massa immaginaria e velocità superluminale — nei loro fondamenti relativistici, nel ruolo dei campi tachionici nella teoria delle stringhe e nella cosmologia (energia oscura, rimbalzo), e nei principali esperimenti di rilevamento, tra cui l'anomalia OPERA del 2011. La seconda parte estende l'indagine alle implicazioni filosofiche sulla natura del tempo: retrocausalità e freccia del tempo (Eddington, Price), paradossi causali e libero arbitrio (Kant, Novikov, Dennett), presentismo ed eternalismo (McTaggart, Lewis), fenomenologia del tempo vissuto e identità personale (Husserl, Parfit). La terza parte tratta il teletrasporto quantistico, dalla formalizzazione teorica di Bennett et al. (1993) ai record sperimentali più recenti (satellite Micius, 1.400 km; IBM Eagle, 127 qubit, 2025), con particolare attenzione allo stato W come risorsa robusta per reti quantistiche multipartite e per lo sviluppo del futuro Internet Quantistico.
Nella teoria dell'informazione classica una delle proprietà utilizzate per descrivere un canale di comunicazione è la capacità, ovvero la grandezza che quantifica l'informazione massima che può essere trasmessa efficacemente con un uso del canale. La teoria dell'informazione quantistica nasce dal tentativo di estendere a livello quantistico i risultati della teoria classica, questo avviene anche per il concetto di capacità. Usare un sistema quantistico per trasmettere informazione offre più alternative di quelle disponibili classicamente: si possono estrarre sia informazione classica che informazione quantistica, e la capacità è caratterizzata diversamente nei due casi. L'obiettivo di questa tesi è quello di studiare la natura dei canali quantistici per, nota la definizione operativa della capacità nella teoria dell'informazione classica, ottenere le espressioni della loro capacità classica e della loro capacità quantistica. Per questa trattazione, si parte dalla riformulazione della meccanica quantistica con il formalismo dell'operatore densità, formalismo che permette di modellizzare matematicamente i canali quantistici come mappe completamente positive che conservano la traccia. Successivamente si dimostra il teorema di Shannon, teorema che dà l'espressione operativa della capacità classica e punto di partenza per tutte le generalizzazioni quantistiche. Proseguendo quindi, per la capacità classica di un canale quantistico si affronta la distinzione dovuta alla possibilità di avere in ingresso nel canale stati separabili o stati entangled; per la capacità quantistica si ottiene la formula regolarizzata generale e si presenta una classe di canali per cui non serve la regolarizzazione.
La metafisica studia l’essenza delle entità, lasciando alle scienze particolari lo studio degli aspetti empirici, specifici, mutevoli ed instabili. In questo senso essa è vicina all’ontologia, in relazione a problemi come l’esistenza di Dio, l’essere “in sè”, l’immortalità della coscienza, l’origine e il significato dell’universo. Anche la fisica speculativa spinge il suo interesse verso le questioni metafisiche, a livello tecnico (matematico) e a livello di pensiero (in relazione alla filosofia).Negli ultimi anni la fisica speculativa ha studiato e sviluppato interessanti concetti e idee, che coinvolgono le ultime teorie quantistico-relativistiche unificate. La ricerca di un significato della vita trova fermento nella ricerca di un significato circa l’esistenza del nostro universo, anche come possibile parte di un multiverso che lo contiene.Ci sono aspetti controversi sul ruolo della coscienza nel processo di riduzione della funzione d’onda in meccanica quantistica; ciò restringe il campo di validità di alcuni principi fondamentali durante l’interazione tra microsistemi e macrosistemi, con conseguente diversificazione della definizione dello stato ontologico di coscienza e realtà.Dalle risposte di Wittgenstein ai paradossi della comunicazione e del relativismo concettuale emerge una tensione nella sua visione dei giochi linguistici e nei suoi esperimenti mentali, che può essere meglio compresa attraverso alcune riflessioni di Wittgenstein su Einstein e la sua teoria della relatività.
Il contributo fornisce un’analisi filosofica del dibattito contemporaneo attorno alla natura delle particelle, descritte da una delle teorie quantistiche più recenti, la teoria quantistica dei campi. Nello specifico verranno presentati i dettagli fisico-formali e filosofici che stanno alla base della discussione sullo status ontologico ed epistemologico delle particelle. L’obiettivo sarà dunque quello di fornire non solo una panoramica generale per i lettori non esperti, ma anche uno sguardo più rigoroso per chi vorrà approfondire maggiormente alcuni dettagli tecnici del formalismo matematico su cui la teoria quantistica dei campi si basa.
Questo progetto intende fornire una soluzione di natura elettronica al problema dell'individuazione di due eventi che si manifestano in istanti temporali molto ravvicinati tra loro. Piu precisamente, parliamo di segnali elettrici con determinate caratteristiche di intensita e durata, provenienti, dopo la necessaria conversione, da un sistema di tipo quantistico.
Il lavoro svolto e la continuazione e l'ampliamento di quanto precedentemente realizzato dai colleghi Marco Pezzini e Andrea Merlin nell'ambito della loro tesi di laurea;
l'ambiente in cui e stato sviluppato e il Laboratorio Luxor dell'Universita di Padova, all'interno del quale e stato possibile accedere a tutta la strumentazione necessaria per i test sperimentali.
In questo elaborato si vuole dare una visione il piu possibile ad ampio raggio dell'argomento di interesse. Introdurremo i concetti di meccanica quantistica, fondamentali per comprendere il contesto in si opera, e quindi passeremo a descrivere
il fenomeno sico, l'entanglement, di cui ci proponiamo di realizzare uno strumento di misura. Dalla dimensione ottica, nota la procedura di conversione dei fotoni in segnali elettrici, sposteremo la nostra attenzione alle metodologie che permettono la rivelazione di intervalli temporali molto brevi e, dopo aver motivato la scelta dell'hardware adatto alle nostre esigenze e averne elencato le funzionalita, partiremo con la descrizione del progetto vero e proprio. Seguira un capitolo dedicato ai test sperimentali eseguiti per valutare qualita e punti deboli del dispositivo realizzato e, in ne, verranno tratte le dovute conclusioni prospettando nuovi scenari che permettano
di risolvere eventuali problemi rimasti irrisolti e migliorare le prestazioni complessive del sistema sviluppato
Questo lavoro propone una rilettura concettuale di due temi centrali della fisica quantistica contemporanea: l’origine della freccia del tempo nei sistemi aperti e la realizzazione sperimentale di stati quantistici ad alta dimensionalità. Pur essendo descritti con successo dal formalismo standard, tali fenomeni presentano ancora interrogativi interpretativi riguardo al ruolo dell’informazione, della non-località e dell’interazione con l’ambiente. L’obiettivo del lavoro non è introdurre nuovi risultati sperimentali né modificare le equazioni della teoria, bensì mostrare come tali aspetti possano essere interpretati in modo unitario all’interno di un quadro alternativo denominato Matematica Nuova, fondato sul primato delle configurazioni informative rispetto alle categorie classiche di tempo e spazio. In questa prospettiva, il tempo emerge come ordinamento delle configurazioni in base al loro grado di riconfigurazione, mentre la dimensionalità viene intesa in senso strutturale come misura dei gradi di libertà relazionali necessari a descrivere uno stato senza perdita di informazione. Ne deriva un’interpretazione unificata in cui irreversibilità, non-località e dimensionalità elevata non risultano fenomeni separati, ma manifestazioni complementari di una stessa architettura informativa globale.
Gli organismi viventi, dal punto di vista termodinamico, sono simili a dei sistemi aperti, che operano lontano dall’equilibrio. Infatti, i processi metabolici della vita si basano su continui flussi interni e scambi di energia, materia e informazioni degli organismi con l’ambiente circostante. Ad un livello fisico più profondo, tuttavia, questi scambi sono mediati da oscillazioni quantistiche ondulatorie che comprendono, ad esempio: oscillazioni meccaniche, elettromagnetiche, nucleari e termiche. Anche il vuoto, secondo la Teoria Quantistica dei Campi (Quantum Field Theory – QFT), è sede di inarrestabili fluttuazioni quantistiche. Alla luce di questo, è ragionevole sostenere che gli organismi viventi sono sistemi aperti lontani non solo dall’equilibrio termodinamico, ma anche dall’equilibrio quantistico. Questo determina ed influenza anche i diversi livelli di coscienza degli organismi viventi. L’articolo propone un modello della coscienza degli organismi viventi, basato su un approccio più ampio rispetto a quello della Meccanica Quantistica e della QFT: questo nuovo approccio si propone infatti di considerare i processi della coscienza, oltre l’equilibrio quantistico, caratteristica fondamentale della vita. Il modello di coscienza proposto fa leva sulla teoria di de Broglie-Bohm che ha portato alla definizione del campo e potenziale quantistico: in particolare, la coscienza viene definita come un campo quantistico, il cui potenziale associato viene elaborato dall’organismo vivente, come informazione attiva. In analogia con il campo quantistico della teoria di de Broglie-Bohm per la materia inanimata, anche il campo quantistico della coscienza della materia vivente non ha sorgenti e la sua forma o curvatura ha più importanza fisica dell’ampiezza: in particolare, si propone che tale curvatura sia associata a condensazioni dei bosoni di Nambu Goldstone (come previsto dalla QFT) a seguito di rotture di simmetria di tale campo.