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Fisica

Il gatto di Schrödinger in 2 scatole diverse

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Metti il gatto di Schrödinger in due scatole diverse. In una nuova versione reale dell’esperimento mentale elaborato da Erwin Schrödinger, il famoso gatto non solo è vivo e morto allo stesso tempo, ma è anche in due posti diversi contemporaneamente. Il risultato è stato ottenuto manipolando lo spin di fotoni di due onde elettromagnetiche che si propagano in due cavità separate

[dropcap style=”style1″]I[/dropcap]l gatto di Schrödinger non solo è contemporaneamente vivo e morto, ma può essere allo stesso tempo in due scatole diverse. Potrebbe essere riassunto così, citando il famoso paradosso esposto dal fisico austriaco Erwin Schrödinger, uno dei padri fondatori della meccanica quantistica, in una lettera al collega Albert Einstein, il risultato di uno studio pubblicato su “Science” da Chen Wang della Yale University e colleghi. Gli autori hanno ottenuto uno stato di sovrapposizione quantistica per due campi elettromagnetici posti in altrettante cavità, tra loro distanti.

Per comprendere questo risultato bisogna riprendere brevemente il significato del paradosso  che il gatto di Schrödinger rappresenta. Il grande fisico immaginò un bizzarro apparato sperimentale costituito da una scatola sigillata in cui c’erano una minuscola quantità di materiale radioattivo, un contatore Geiger, cioè un rivelatore di particelle in grado di segnalare il decadimento del materiale radioattivo, una fiala di cianuro e un gatto.

Dopo un certo intervallo di tempo il materiale radioattivo avrebbe potuto decadere, o meno, in modo casuale. In caso di decadimento, avrebbe rilasciato una particella, che sarebbe stata rivelata dal contatore Geiger. Il contatore a sua volta avrebbe inviato un segnale che, tramite un apposito dispositivo, avrebbe causato la rottura della fiala di cianuro, uccidendo il gatto.

il gatto di Schrödinger

Illustrazione schematica dell’esperimento mentale del gatto di Schrödinger (Wikimedia Commons)

Ora, se il sistema microscopico del materiale radioattivo può esistere in due stati tra loro distinti, in questo caso “decaduto” e “non decaduto”, allora la meccanica quantistica prescrive che possa esistere anche in uno stato che è una sovrapposizione dei due stati. Solo una misurazione da parte di uno sperimentatore farebbe “collassare” il sistema su uno stato determinato.

Il gatto di Schrödinger –  Il paradosso consiste nel fatto che l’apparato sperimentale ideato da Schrödinger collega direttamente gli stati del sistema microscopico a quelli del sistema macroscopico, cioè al gatto. Questo implica che il principio di sovrapposizione valido nel micromondo si trasferisce al macromondo: il gatto si trova in una sovrapposizione degli stati “vivo” e “morto”. In altre parole, finché nessuno apre la scatola per guardare dentro, un’azione che equivale a una misurazione, il gatto è contemporaneamente vivo e morto. Questo in sintesi ciò che rappresenta Il gatto di Schrödinger.

Questo esperimento mentale dimostra quanto lontani dall’esperienza umana possano essere i fenomeni quantistici. Eppure i ricercatori hanno imparato a controllare singoli sistemi microscopici, aprendo potenzialmente la strada al computer quantistico, che potrebbe ampliare enormemente la capacità del calcolo automatico, sostituendo i bit, le unità d’informazione binaria, che possono assumere i valori 0 e 1, con i qubit, codificati da singoli microsistemi, per esempio dagli spin di fotoni, i quanti di luce, o di particelle. Lo spin può essere immaginato come la rotazione di una particella attorno a un proprio asse, che può quindi assumere valori diversi in funzione della direzione della rotazione.

Tra i sistemi più promettenti in questo campo vi sono i cosiddetti “stati gatto” (cat state), che prevedono la sovrapposizione quantistica di due insiemi formati entrambi da molti qubit di valore opposto: per esempio, un insieme di tutti 0 e un insieme di tutti 1. Si tratta in questo caso di due stati non proprio macroscopici ma “mesoscopici”, cioè che hanno due stati tra loro opposti e sono quanto di più simile si possa realizzare degli stati vivo e morto del gatto di Schrödinger.

Un altro tipo di stati gatto sono quelli formati da onde elettromagnetiche, usati nello studio di Chang e colleghi, che hanno prodotto in cavità separate due insiemi di fotoni, fino a 80, caratterizzati da spin opposti, o tutti su o tutti giù. I due insiemi mantenevano stati quantistici tra loro sovrapposti, e realizzano così un gatto di Schrödinger che non solo è contemporaneamente vivo e morto, ma in due cavità distinte.


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Crediti e Fonti :

Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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Fisica

Perché questo è il momento di andare su Marte

Una rassegna delle prossime avventure dirette verso il Pianeta rosso, in un video di Nature

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Saranno tre nei prossimi mesi le missioni dirette su Marte. Vedranno coinvolte Stati UnitiCina ed Emirati Arabi, saranno tutte caratterizzate dalla presenza di robot e mosse dalla curiosità di saperne di più sulla potenziale abitabilità pianeta rosso.

Gli Usa stanno per lanciare il loro quinto rover sviluppato ad hoc per Marte, Perseverance, che andrà a caccia di tracce di vita presente o remota tra le polveri e le rocce del pianeta. Gli scienziati cinesi sono invece alla loro prima volta con un rover marziano, mossi forse dal successo della loro ultima missione diretta sulla Luna. Gli Emirati Arabi, dal canto loro, si stanno preparando a sguinzagliare attorno a Marte un orbiter per investigarne l’atmosfera.

In questo video, diffuso da Nature, ecco le tre missioni in rassegna, e perché tutto questo sta succedendo proprio adesso.


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Fisica

Una corsa allo spazio per superare i conflitti mediorientali

Il prossimo 14 luglio, gli Emirati Arabi Uniti si preparano a lanciare la missione al-Amal per l’osservazione di Marte: è una testimonianza significativa delle aspirazioni scientifiche ed economiche del paese e della possibilità di uno sviluppo di tutta l’area mediorientale svincolato dal petrolio e dalle armi

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La sonda al-Amal (© Government of Dubai Media Office)

Tra i molti sviluppi inaspettati del 2020, potrebbe essere rassicurante notare che il nostro universo talvolta funziona con un certo grado di prevedibilità. Molti eventi astronomici possono essere previsti con certezza matematica. All’incirca ogni due anni, la Terra e Marte, percorrendo le rispettive orbite intorno al Sole, raggiungono la distanza minima tra loro. Questa vicinanza orbitale offre una finestra per l’invio di veicoli spaziali sul nostro vicino.

Quest’estate ci offre una di queste opportunità per l’esplorazione marziana: per il 2020 sono in programma quattro missioni sul Pianeta Rosso. Rosalind Franklin, una missione congiunta europea e russa basata su rover, è stata rinviata al 2022 a causa delle interruzioni per la pandemia di COVID-19. La missione al-Amal (speranza, in italiano) degli Emirati Arabi Uniti è prevista per il 14 luglio 2020. È la prima impresa di questo genere in Medio Oriente e promuove le ambizioni di Emirati.

Il nome della sonda degli Emirati riflette le grandi aspirazioni scientifiche ed economiche del paese come potenza spaziale emergente. L’orbiter senza equipaggio osserverà l’atmosfera marziana, compresi eventi atmosferici come le tempeste di polvere, che caratterizzano in modo rilevante il clima dell’Arabia. Più in generale, la missione marziana degli Emirati mira a far progredire le capacità tecnologiche del Paese e a spingere i giovani degli Emirati a intraprendere carriere scientifiche e ingegneristiche.

In questo senso, l’impresa fa anche parte di una strategia a lungo termine perseguita dalle nazioni del Golfo per svincolarsi dal petrolio e dal gas e costruire un’economia basata sulla conoscenza.

Tali ambizioni tecnologiche sono inseparabili da quelle politiche. La spinta a creare un’economia della conoscenza non consiste solo nel diversificare le fonti di reddito dello stato. Ampliando le opportunità di occupazione, gli Emirati Arabi Uniti sperano di creare posti di lavoro per i giovani, le cui frustrazioni potrebbero altrimenti causare instabilità. Inoltre, i grandi progetti scientifici sono una dimostrazione simbolica di leadership e di soft power. Un paese capace di progetti spaziali complessi è un paese proiettato al futuro.
La sonda dovrebbe raggiungere Marte nel 2021. Questo coinciderà con il cinquantesimo anniversario della formazione degli Emirati Arabi Uniti.

Se la missione marziana al-Amal riguarda tanto il potere quanto la scienza, potrebbe esacerbare le rivalità esistenti in Medio Oriente? Una corsa allo spazio potrebbe portare le corse agli armamenti regionali a un nuovo livello? I canali satellitari come Al Jazeera del Qatar sono già stati coinvolti in aspre dispute e i lanciatori iraniani hanno sollevato preoccupazioni sul potenziale militare del paese. Altri veicoli spaziali, come razzi, missili e droni, potrebbero alimentare una miscela esplosiva?

La sonda degli Emirati non trasporta armi. Tuttavia, non è troppo eccessivo chiedersi se i paesi del Medio Oriente potrebbero seguire gli Stati Uniti nell’aggiungere forze spaziali alle loro agenzie governative. I sistemi dual use, come i razzi della corsa allo spazio della Guerra Fredda tra Stati Uniti e Unione Sovietica, possono servire a scopi sia pacifici sia bellici. Ugualmente, i satelliti per l’osservazione della Terra possono essere usati sia per il monitoraggio ambientale sia per lo spionaggio.

I conflitti futuri non farebbero che riprodurre le dinamiche già esistenti in Medio Oriente. Tuttavia, si spera che la missione marziana degli Emirati Arabi Uniti si discosti da questo cammino e contribuisca alla pace. Proprio come la maggior parte dei grandi progetti scientifici, essa dipende dallo scambio e dalla collaborazione internazionale.

Le istituzioni americane, come l’Università del Colorado a Boulder, sono state partner essenziali del Centro spaziale Mohammed Bin Rashid di Dubai nella costruzione della sonda. La Mitsubishi Heavy Industries si occuperà del lancio da un sito in Giappone. Non è molto diverso da quanto fatto dagli Stati Uniti, che si sono affidati ai razzi russi per il volo spaziale umano tra la fine del programma Space Shuttle nel 2011 e il volo SpaceX Demo-2 verso la Stazione Spaziale Internazionale di quest’anno. La cooperazione scientifica potrebbe non risolvere i conflitti, ma come minimo l’interdipendenza tecnologica potrebbe evitare che diventino troppo distruttivi.

I governi del Medio Oriente dovrebbero estendere ai loro vicini le collaborazioni esistenti in campo spaziale con paesi lontani dell’Asia o del Nord America. La regione ha molte altre risorse oltre al petrolio e al denaro. Nonostante le sanzioni, l’Iran ha accumulato un’esperienza impressionante in materia di veicoli di lancio. Il Qatar sa come gestire canali satellitari di grande successo. Israele ha alcune delle principali università e società tecnologiche del Medio Oriente. Anche lo Yemen, per quanto devastato dalla guerra, potrebbe contribuire con le sue montagne, fornendo siti di osservazione. Tutti i Paesi hanno popolazioni ricche di molto fantasiose e creative che vorrebbero trascendere i conflitti sul territorio o sulla religione. Una visione della Terra dallo spazio fa scomparire all’istante i confini nazionali e le mappe delle opposte fazioni.

Lo scambio, la cooperazione e la comprensione reciproca in campo spaziale non devono necessariamente partire da zero. Esistono già diversi forum che dovrebbero essere ulteriormente valorizzati. Da molti decenni l’Unione Astronomica Internazionale e la Federazione Astronautica Internazionale organizzano incontri. A livello regionale, l’Unione Araba per l’astronomia e le scienze spaziali e la Società Astronomica Araba fanno lo stesso. L’ingegnere iraniano-americano e astronauta Anousheh Ansari, simbolo vivente del superamento delle divisioni, ha sostenuto organizzazioni come Astronomi senza frontiere. Dovremmo seguire il suo esempio.

L’autore
Jörg Matthias Determann è professore associato di storia alla Virginia Commonwealth University, in Qatar. È anche redattore associato della Review of Middle East Studies. I suoi interessi si concentrano sulla storia della scienza e delle ricerche e sulla storia del mondo musulmano. Ha pubblicato tre libri: Historiography in Saudi Arabia: Globalization and the State in the Middle EastResearching Biology and Evolution in the Gulf States: Networks of Science in the Middle East, e Space Science and the Arab World: Astronauts, Observatories and Nationalism in the Middle East. Attualmente sta completando un quarto libro dal titolo Islam, Science Fiction and Extraterrestrial Life: The Culture of Astrobiology in the Muslim World. È possibile seguirlo su Twitter @JMDetermann.

(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Nature Middle East” il 30 giugno 2020.)


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Fisica

TikTok non piace ad Anonymous: «disinstallatela, è uno Spyware del Governo cinese»

Anonymous dichiara guerra a TikTok, riservandole alcune accuse estremamente gravi. Secondo il collettivo di hacker l’app sarebbe addirittura equiparabile ad uno Spyware “a servizio della Cina”.

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Quando si tratta di Anonymous è in realtà difficile parlare di un’organizzazione stabile e definita. Il fatto che sui social esistano più account, a rappresentanza di team di hacker diversi, che utilizzano questo nome non aiuta.

In questo caso le accuse contro TikTok, scrive Forbes, arrivano da uno degli account con il seguito più grande e che in passato aveva rivendicato più di qualche operazione di rilievo.

 

Cancellate TikTok immediatamente; se conoscete qualcuno che usa l’app spiegategli che è essenzialmente un malware gestito dal Governo cinese nell’ambito di una campagna di spionaggio di massa.

si legge in un tweet di YourAnonCentral.

Le gravi accuse del collettivo poggiano su un thread di Reddit diventato estremamente virale e dibattuto in questi giorni. Nel post sul forum un ingegnere sostiene di aver scoperto, grazie al reverse engineering, che TikTok violerebbero la privacy e la sicurezza degli utenti dell’app in modo sistematico.

Peraltro, scrive sempre Forbes, sembra che l’interesse di Anonymous nei confronti dell’app cinese nasca dopo che su questa erano apparsi diversi account di persone che si spacciavano per hacker del collettivo.

Anonymous non usa TikTok, è un’app creata come spyware dal Governo cinese.

si legge in un altro tweet del 6 giugno di YourAnonCentral.

Secondo il thread emerso su Reddit, TikTok otterebbe sistematicamente accesso ad un’ampia e rilevante quantità di informazioni, tra cui:

  • informazioni complete sull’hardware in uso: tipo di CPU, dimensioni schermo, dimensioni storage, dpi e numeri di serie di un gran numero di componenti. Informazioni che in gergo vengono chiamati “finger print” e sono utili per tracciare una persona online anche quando usa strumenti per mascherare il suo traffico.
  • Le altre app installate dall’utente, a quanto pare incluse quelle disinstallate nel tempo
  • IP, IP locale, Mac Address del dispositivo e del router, nome e modello del router.
  • Identifica se lo smartphone è stato sottoposto a rooting/jailbreak
  •   alcune “varianti dell’app” (sic) accederebbero ogni 30 secondi alla posizione GPS
  • l’ingegnere menziona anche l’installazione di proxy server sullo smartphone dell’utente ai fini del “transcoding dei media”

È bene capire che le accuse contenute nel thread di Reddit non sono verificate. L’azienda non ha rilasciato nessun commento a riguardo.

L’autore del post sostiene che scandagliare il codice di TikTok per capirne esattamente il funzionamento e i comportamenti sia tutto fuorché semplice, e che l’app prenderebbe delle misure piuttosto astute per occultare il suo comportamento quando rileva un tentativo di reverse engineering.

Tutti contro TikTok: 


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5 star review  Anche se non condivido alcune idee, rispetto e stimo chi con coraggio fa valere il suo pensiero anche a costo di andare contro all'opinione pubblica

Stefano Vaneggio Olivi Avatar Stefano Vaneggio Olivi
13 August 2017

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