Fizičari su uspjeli “teleportirati” proton na udaljenosti od 25 kilometara, a evo zašto je to bitno

Iako u slučaju teleportacije stvarnost nije niti blizu onome što gledamo u SF filmovima, napredak u ovakvom obliku putovanja je itekako vidljiv… foton po foton!

Uz pogon za međuzvjezdana putovanja, teleportacija je zasigurno jedna od SF tehnologija koje nas najviše intrigiraju, a osim što bi olakšale svakodnevni život svim ljudima, vjerojatno bi dovela do nekih novih, neslućenih otkrića. I dok se znanstvenici uglavnom slažu da je ovakav oblik transporta moguć, još smo uvijek na početku shvaćanja cijelog ovog koncepta te je gotovo nemoguće da će za naših života ovakva tehnologija biti dostupna i u komercijalne svrhe. Ipak, foton po foton se približavamo tom cilju pa će možda već naši unuci i praunuci moći bacati  “beam me up, Scotty” replike.

Tim znanstvenika pod vodstvom Nicolasa Gisina sa Sveučilišta u Ženevi tako je nedavno uspio po prvi put u povijesti putem optičkog kabela “teleportirati” kvantno stanje fotona na kristal udaljen preko 25 kilometara, time pokazavši da je za ovakvu vrstu transporta bitno upravo fotonsko kvantno stanje, a ne njegov sadržaj i struktura. Inače, Gisin i njegova ekipa su nešto slično već napravili prije 10 godina, ali su tada uspjeli prevaliti svega šest kilometara.

Da bismo objasnili kako je do ovog nevjerojatnog napretka došlo i što će to značiti za budućnost istraživanja teleportacije, treba zaroniti duboko u mračnu jamu zvanu kvantna fizika i pozabaviti se nekim pojmovima i pojavama koje fizičari još uvijek ne mogu u potpunosti razumjeti, a kamoli objasniti. Tu je ključno nešto što se zove kvantna petlja, pojava koja je toliko “izvan kutije” nama običnim, tupavim smrtnicima da niti nakon nekoliko gledanja ovog videa nemamo ništa manje upitnika nad glavom. Uglavnom, poanta je da ova teorija podrazumijeva dvije čestice koje imaju određeni odnos (može se reći da su jednake, iako u kvantnoj fizici apsolutno ništa nije onako kako se čini i sve je barem dvije, ako ne i beskonačno mnogo stvari odjednom!), a da pritom ne dodiruju izravno jedna drugu niti si na bilo koji način prenose bitne informacije.

Kako bi to dokazali, naši su švicarski fizičari pohranili jedan foton u kristalu, dok su drugi poslali na putovanje optičkim kabelom u postrojenje udaljeno 25 kilometara. Tamo se ovaj drugi foton sudario s trećim fotonom, a iako bi inače bi ovo uzrokovalo uništenje oba komada, u ovom je slučaju drugi foton prenio informaciju o prvom fotonu trećem fotonu, što je slično kao prijenos energije koji se događa kada, recimo, jedna biljarska kugla udari drugu. Na kraju se informacija trećeg fotona vratila do kristala u kojem se čuvao prvi foton kako bi se mjerenjem ustanovilo radi li se uistinu o istoj informaciji. Ufff, već od ovoga boli glava, a radi se o najjednostavnijem mogućem objašnjenju cijelog postupka koje smo mogli naći. Zamislite samo s kakvim ludostima ti znanstvenici onda uistinu rade?!

Možda vam se učinilo da ovo više liči na običan prijenos podataka putem interneta, nego na teleportaciju na koju smo naviknuli u Star Trek serijalu, što je donekle i točno. I stvarno, u ovom slučaju ne dolazi do fizičkog prijenosa čestice s jednog mjesta na drugo, već do svojevrsne trenutne (pod trenutno mislimo na brzinu svjetlosti) preslike jedne čestice na drugu. Tako nakon eksperimenta postoje dva protona koji dijele isti set informacija te se ponašaju otprilike kao sijamski blizanci, povezani upravo konceptom kvantne petlje. Ono što znanstvenici sada tvrde jest da je ovo prvi korak kojim se može prebaciti sa svjetlosti na materijalne čestice, a mi im u tome nećemo proturječiti, jer da znamo nešto više o kvantnoj fizici, sada bi se smucali negdje po Švicarskoj i igrali se s akceleratorima čestica…

Osim samog napretka u teoriji i praksi teleportacije, ovo bi otkriće moglo pomoći i u razvoju kvantnih računala i kvantne komunikacije, ali za sada će se Gisin i njegova ekipa uglavnom morati zadovoljiti malo boljim shvaćanjem kvantne petlje i načina na koji se ona može mjeriti. Kako god… nego, jel ima kakvih vijesti o onim replikatorima?

TAGOVIbudućnost fizika foton kvantna fizika sf tehnologija teleportacija