Ciudatul fenomen al inseparabilității cuantice permite oamenilor de știință să realizeze copii exacte ale particulelor subatomice.
Teleportarea este un concept destul de familiar pentru majoritatea oamenilor, datorită „transportorului” fictiv din Star Trek. După cum sugerează și numele său, acesta este descris ca fiind, pur și simplu, o altă formă de transport, prin intermediul căreia o persoană este transportată dintr-un punct A către unul B, cât mai repede posibil. Însă, dacă privești acest lucru într-un mod mai amplu, se întâmplă ceva mult mai ciudat. Când cineva pășește pe platforma de transport, este complet dezintegrat, încetând să mai existe, iar ceea ce apare într-o locație îndepărtată nu este persoana respectivă, ci o copie exacta a acesteia. Când oamenii de știință, din lumea reală, utilizează cuvântul teleportare, sunt la fel de interesați de această parte de clonare a procesului, precum și cea de transport efectiv.
În lumea de zi cu zi, realizarea unei copii acceptabile a unui obiect nu este prea dificilă. Însă, dacă ne raportăm la scara particulelor subatomice, din care suntem cu toții alcătuiți, lucrurile sunt puțin mai complicate de realizat. Aceasta este lumea fizicii cuantice, iar identificarea exactă a „stării cuantice” a unei particule este dificilă. De fapt, este imposibil de realizat o măsurare exactă a tuturor proprietăților unei particule cuantice. Însă, în urmă cu aproximativ 20 de ani, oamenii de știință au descoperit faptul că, este posibil transferul de proprietăți între două particule, fără a fi nevoie să privească nici măcar una dintre particule. Acest lucru presupune „teleportarea cuantică”.
Secretul constă într-un efect cuantic, cunoscut sub numele de „inseparabilitate”, prin intermediul căruia două particule separate pot împărtăși o singură stare cuantică, dar nu în sensul că ambele particule sunt identice, ci faptul că știind ceva despre una dintre ele poate oferi cercetătorilor detalii despre cealaltă particulă. În cazul teleportării cuantice, particula ce urmează a fi teleportată este adusă în contact cu jumătate dintr-o pereche de particule inseparabile. Expeditorul transmite receptorului, care posedă cealaltă jumătate din perechea inseparabilă, chiar dacă aceasta ar putea fi de cealaltă parte a lumii, rezultatul unei măsurători simple. Acest lucru permite receptorului să-și pună particula într-un duplicat exact al stării particulei originale care, la fel ca într-un transportor din Star Trek, nu mai există la capătul de transmitere.
Poate suna ca un exercițiu academic abstract, însă teleportarea cuantică oferă beneficii practice enorme, nu ca un mijloc de transport revoluționar, precum predecesorul său SF, ci în lumea calculelor și a comunicațiilor cuantice.
Teleportarea oamenilor
În ciuda scării sale mult mai mici, teleportarea cuantică funcționează practic, precum un transportor din Star Trek. Creează o copie a unei particule într-o locație îndepărtată și șterge starea inițială a particulei. Ființele umane sunt doar colecții mari de particule, așa că, în teorie, ar trebui să fie posibilă și teleportarea acestora. Însă există anumite dificultăți insurmontabile. Numărul de particule implicate este de peste 4 tredecilioane (cifra 4 urmată de 42 de zerouri). Nu există nicio modalitate de a gestiona acea cantitate de date, în afară de provocarea tehnică de a crea toate acele perechi de particule inseparabile. Chiar dacă acest lucru ar fi posibil din punct de vedere fizic, filosoful Derek Parfit susținea faptul că o copie teleportată nu ar fi aceeași cu persoana inițială.
De ce este importantă teleportarea?
La prima vedere, posibilitatea de a copia starea cuantică a unei particule s-ar putea să nu pară destul de interesantă, însă este extrem de semnificativă pentru viabilitatea computerelor cuantice. În locul componentelor electronice, care se află întotdeauna într-una dintre cele două stări, reprezentate de cifre binare de 0 sau 1, acestea utilizează particule cuantice care se pot afla în orice suprapunere a acestor stări. Rezultatul, numit „qubit”, face ca acest calcul cuantic să fie mult mai eficient în sarcinile de reducere a numărului, precum spargerea codului și rezolvarea ecuațiilor.
