Abstract degli interventi

La nozione di stato in meccanica quantistica: dal principio di sovrapposizione all’entanglement e oltre (lezione) – La nozione di stato è cruciale per comprendere alcune delle caratteristiche più profonde e concettualmente impegnative della meccanica quantistica. Saranno presentate le origini di questa nozione e alcune delle sue più rilevanti implicazioni filosofiche e fondazionali, come il tema delle proprietà definite, la non-località e il problema della misura.

Il Qubit e la nuova logica quantistica: un percorso didattico per la scuola secondaria (lezione) – Si propone un’introduzione concettuale e didattica alla fisica quantistica rivolta agli insegnanti della scuola secondaria, focalizzandosi sul modello a due stati del qubit. L’attività illustra come concetti fondamentali della meccanica quantistica, quali la sovrapposizione, l’entanglement e la misura, possano essere presentati agli studenti attraverso un linguaggio accessibile e strumenti matematici familiari come vettori, matrici e numeri complessi. L’obiettivo è duplice: fornire una comprensione di base dei principi quantistici e offrire spunti pratici per attività didattiche stimolanti, anche in contesti non specialistici. Mediante esempi, analogie visive e riferimenti alle emergenti tecnologie quantistiche, si dimostra come la fisica quantistica possa essere introdotta in classe in modo rigoroso e coinvolgente, promuovendo una didattica interdisciplinare tra fisica, matematica e informatica.

QTris è la meccanica quantistica (laboratorio) – QTris è un gioco da tavolo le cui regole riproducono gli assiomi della meccanica quantistica di nove qubit, usando i concetti di preparazione, evoluzione e misurazione. Ogni partita di QTris è equivalente a qualsiasi esperimento quantistico su nove qubit. Attraverso la dinamica e la strategia di gioco, QTris fornisce un’interpretazione chiara e non metaforica della meccanica quantistica.

Crittografia quantistica: il protocollo BB84 per esplorare i fondamenti della meccanica quantistica (laboratorio) – Il laboratorio di crittografia quantistica realizza il protocollo BB84 per la distribuzione sicura della chiave crittografica, permettendo di introdurre in modo efficace e coinvolgente i concetti fondamentali della meccanica quantistica. La realizzazione sperimentale del protocollo utilizza la codifica dell’informazione nella polarizzazione di stati classici della luce. L’attività si inserisce facilmente in percorsi didattici interdisciplinari tra fisica, matematica e informatica.

La Natura della Fisica Quantistica (lezione) – La fisica quantistica ha costituito una rivoluzione rispetto alle varie discipline classiche (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo), e anche una rivoluzione nella nostra concezione della scienza, che è venuta a perdere la sua connotazione di sapere deterministico, assoluto, illimitato e certo, ed è diventata indeterministica, storica, limitata e incerta. Tuttavia, il cambiamento più profondo non è tanto quello sul piano gnoseologico, quanto quello sul piano ontologico, ovvero in una nuova concezione della Natura, che si riavvicina alla concezione greca antica della physis. In questa prospettiva, saranno discusse le relazioni d’indeterminazione, si analizzerà il principio di complementarità, e si affronterà il tema dell’entanglement. Per il superamento della concezione meccanicistica della Natura, si evidenzierà l’importanza cruciale delle concezioni termodinamiche ed elettromagnetiche.

Il principio (reading teatrale) – La storia di una fondamentale scoperta della fisica contemporanea.