L'effetto Aharonov-Bohm

In meccanica quantistica l'effetto Aharonov-Bohm è concettualmente diverso dal fenomeno di entanglement? Si può pensare a entrambi come a "una sinistra azione a distanza"?
Nicola Moranelli
10 gennaio 2005
Da un punto di vista concettuale risulta difficile stabilire un' analogia tra l'effetto Aharonov-Bohm e l'entanglement.
Ricordiamo brevemente che l'effetto Aharonov-Bohm ha luogo quando una particella quantistica interagisce con un ente classico, ossia un campo magnetico statico.
Formalmente significa considerare un'equazione del moto

con

ove V è il potenziale meccanico, che ammette come soluzione

con

L'integrale nella (3) è lungo il cammino C con l'estremità nel punto r. Evidentemente l'effetto è il risultato dell'interazione di un sistema quantistico, la particella, con un sistema classico, il campo magnetico ed è contenuto nella fase espressa nella precedente relazione.
Viceversa il fenomeno dell'entanglement deriva dall'interazione tra due enti propriamente quantistici, ed ha tutta una serie di caratteristiche peculiari della sua natura.
Formalmente si ha infatti che considerando un sistema quantistico S inizialmente nello |ψ > posto in interazione con un sistema A inizialmente nello stato |A0 >, si avrà la formazione di uno stato entangled, ossia del tipo


Dove con |Ai> e |si> abbiamo indicato gli stati nello spazio di Hilbert rispettivamente dell'apparato e del sistema, e ai coefficienti complessi. Lo stato entangled contiene informazioni sulla correlazione tra i due sistemi quantistici.
L'analogia risulta difficile poichè esiste una differenza sostanziale tra gli enti coinvolti nei due casi, uno classico ed uno quantistico nel caso dell'effetto Aharonov-Bohm, ed invece interamente quantistico nel caso dell'entanglement.
Per quanto riguarda l'azione a distanza l'aver considerato un campo statico classico significa aver incluso automaticamente l'azione a distanza, mentre la non località è una caratteristica propria degli stati quantistici e quindi degli stati entangled.

Raffaele Carlone Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli

© Copyright SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - Trieste (Italy) - 2001-2011