Il paradosso delle correlazioni quantistiche
Le correlazioni quantistiche, come quelle che emergono nell’entanglement, non solo sfidano l’intuizione classica, ma sono anche le più intense mai rilevate in fisica. Tuttavia, da decenni ci si interroga sul perché queste correlazioni, pur superando i limiti della fisica classica, non superano mai certi confini. In altre parole: perché la natura non ci mostra correlazioni ancora più estreme, come quelle ipotetiche del cosiddetto mondo post-quantistico?
La risposta arriva dalla matematica dei grafi
Un nuovo studio, condotto da Carlos Vieira, José Nogueira e Marcelo Terra Cunha presso l’Università Statale di Campinas, ha individuato una spiegazione teorica potente e inedita, che emerge dalla matematica dei grafi. I ricercatori hanno applicato strumenti di teoria combinatoria per mostrare che la struttura delle relazioni tra eventi quantistici è soggetta a vincoli matematici fondamentali. Questi vincoli non derivano da limiti sperimentali o da lacune nei modelli, ma da proprietà intrinseche dei grafi che rappresentano le relazioni logiche tra eventi.
Il principio di esclusione contestuale
Il cuore del risultato è un concetto chiamato principio di esclusione contestuale, che stabilisce che non tutte le relazioni tra misurazioni quantistiche possono essere simultaneamente vere. Quando queste relazioni vengono rappresentate sotto forma di grafo – dove i vertici sono eventi e le connessioni rappresentano compatibilità – emerge una geometria rigida e ben definita, che impone limiti alla forza delle correlazioni.
Perché non possiamo andare oltre il limite quantistico
Il limite massimo delle correlazioni quantistiche, noto anche come limite di Tsirelson, emerge naturalmente da questi vincoli. In effetti, la struttura grafica delle misurazioni quantistiche non consente correlazioni più forti senza violare la coerenza logica del sistema. Questo risponde a una domanda aperta da decenni nella fisica teorica: perché la natura sembra “fermarsi” al livello quantistico? Perché oltre ci sarebbero contraddizioni matematiche fondamentali.
Una teoria elegante del possibile
Questo studio offre una delle prime giustificazioni matematiche profonde della razionalità interna della teoria quantistica. Non è un semplice vincolo empirico, ma una regola formale universale che emerge dalla struttura logica delle misurazioni. In altre parole, la teoria quantistica è la più forte teoria coerente possibile, ma senza scivolare nel paradosso.
Fonte scientifica: Nature Physics – “Graph-theoretic bounds on quantum correlations”
