Da decenni, una delle più grandi sfide della fisica moderna risiede nella difficile convivenza tra due delle sue teorie più riuscite: la Relatività Generale di Einstein e la meccanica quantistica. La prima descrive magnificamente il comportamento dell'universo su larga scala, dove la gravità è la protagonista che curva lo tessuto stesso dello spaziotempo. La seconda, invece, governa il mondo infinitamente piccolo delle particelle atomiche e subatomiche con regole che appaiono spesso controintuitive.
Il punto di incontro tra questi due pilastri della conoscenza, una teoria unificata della gravità quantistica, rimane uno degli obiettivi più ambiti dalla comunità scientifica. Oggi, un nuovo approccio sperimentale potrebbe finalmente aprire una finestra su questo mistero.
Un gruppo di ricercatori, in una recente pubblicazione sulla rivista scientifica PRX Quantum, ha delineato un protocollo innovativo per sondare l'interazione tra questi due mondi. Il team, composto da Igor Pikovski dello Stevens Institute of Technology, Jacob Covey dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign e Johannes Borregaard dell'Università di Harvard, propone di sfruttare una delle tecnologie più promettenti del nostro tempo: le reti quantistiche.
Queste reti, che un giorno potrebbero dare vita a un internet quantistico globale ultra-sicuro, non sono solo uno strumento per le comunicazioni del futuro, ma si rivelano anche laboratori senza precedenti per la fisica fondamentale. La domanda al centro della loro ricerca è tanto semplice quanto profonda: è possibile che la gravità, con la sua capacità di curvare lo spaziotempo, alteri le leggi della meccanica quantistica?
"Diamo per scontato che la teoria quantistica sia valida ovunque, ma non sappiamo se sia vero", ha spiegato Pikovski. "Potrebbe darsi che la gravità modifichi il funzionamento della meccanica quantistica. Alcune teorie suggeriscono tali modifiche, e la tecnologia quantistica ci permetterà di verificarlo". L'idea alla base del loro studio è quella di utilizzare le proprietà uniche del mondo quantistico, come l'entanglement, per creare correlazioni a distanza tra particelle distribuite su nodi diversi di una rete. Sfruttando fenomeni come il teletrasporto quantistico e le cosiddette coppie di Bell, gli scienziati potrebbero misurare con estrema precisione l'interferenza tra questi sistemi connessi.
Se la curvatura dello spaziotempo avesse un'influenza, per quanto minima, sulle regole quantistiche, queste misurazioni dovrebbero essere in grado di rilevarla.
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