TELETRASPORTO QUANTISTICO

Il termine “teletrasporto” indica il trasferimento istantaneo di un oggetto da un punto all’altro dello spazio.
Questo trasferimento sarebbe impossibile in quanto richiederebbe di viaggiare a velocità infinita, mentre sappiamo che, per la Teoria della Relatività, la massima velocità possibile nel nostro Universo è quella della luce, cioè circa 300.000 chilometri al secondo.
Il teletrasporto quantistico consente invece di aggirare questo ostacolo, basandosi su di una semplice riflessione : non è necessario spostare l’oggetto da un punto all’altro dello spazio, ma basta farne una copia fedele nel punto desiderato.
Il principio è lo stesso del fax, ma a differenza di un normale fax, la copia dell’oggetto avviene senza alcun trasporto di energia, in modo che vengano rispettati tutti i principi della Teoria della Relatività.
Un’altra notevole differenza col fax è che, nel trasporto quantistico, l’oggetto originario viene profondamente ed irrimediabilmente modificato, a causa del principio della “Non duplicazione quantistica” che impedisce di fare repliche di un oggetto senza distruggere quello originario, in accordo col principio di indeterminazione di Heisemberg.
Il primo esperimento di teletrasporto quantistico è stato realizzato nel 1997 ad Innsbruck (Austria) con lo spostamento istantaneo di pochi metri di un fotone, replicando fedelmente lo stato del fotone di partenza.
Un esperimento analogo fu realizzato nello stesso anno dal team De Martini a Roma.
Successivamente, nel 2004, si raggiunse il record di 600 metri con la realizzazione di un teletrasporto di fotoni da una sponda all’altra del fiume Danubio.
Da allora si sono fatti sempre maggiori progressi : nel 2010 un gruppo di fotoni è stato “teletrasportato” istantaneamente a 16 chilometri di distanza in un esperimento effettuato dai ricercatori dell’Hefei National Laboratory for Physical Sciences in Cina.
Nel 2012 sono stati effettuati due rilevanti esperimenti: a Shanghai (Cina) sono stati teletrasportati 1,100 fotoni alla distanza di 97 chilometri e, alle isole Canarie, l’ESA (Agenzia Spaziale Europea) ha realizzato un teletrasporto di 143 chilometri tra La Palma e Tenerife.
Un altro notevole teletrasporto di fotoni (100 chilometri) è stato realizzato negli USA nel 2015.
I primi esperimenti riusciti di teletrasporto di ioni sono avvenuti già negli anni duemila e seguenti, ma di grande rilievo è stato il primo teletrasporto di un gruppo di atomi nel 2012: un team coordinato da Jian-Wei Pan con ricercatori dell’Hefei National Laboratory for Physical Sciences, della University of Science and Technology of China e dell’Università di Heidelberg ha realizzato per la prima volta il teletrasporto quantistico di un gruppo di 100 milioni di atomi di Rubidio ad una distanza di 150 metri !
Si tenga però presente che 100 milioni di atomi sono ancora un oggetto microscopico.
Si potrà un giorno teletrasportare un oggetto massiccio, un animale, un essere umano ? Teoricamente la risposta è affermativa. Bisogna però tenere presente che l’oggetto di partenza viene profondamente modificato, per cui, anche un minimo errore nella copia istantanea a distanza, potrebbe avere conseguenze disastrose, soprattutto se stiamo parlando di un astronauta.
Il teletrasporto quantistico si basa sullo sfruttamento del principio fisico dell’Entanglement, ormai noto da decenni, che riassumiamo brevemente:
Se due particelle subatomiche si sono trovate in relazione fra loro per un certo periodo, restano poi legate indissolubilmente anche quando si separano, nel senso che, quello che accade ad una di esse, si ripercuote istantaneamente sull’altra, indipendentemente dalla loro distanza, anche se sono separate da anni luce.
Per esempio, se A e B sono due particelle generate da uno stesso processo o che si siano trovate in interazione reciproca per un certo periodo, allora, qualsiasi sia la distanza che le separa (anche miliardi di chilometri), se cambia lo spin (rotazione attorno al proprio asse) di A, allora cambia istantaneamente anche lo spin di B, indipendentemente dalla distanza che separa le due particelle.
Le tecniche di teletrasporto quantistiche creano la copia a distanza della particella di partenza, agendo solo su di essa.
Indubbiamente quanto abbiamo illustrato apre grandi speranze sulla possibilità di spostare istantaneamente oggetti massicci, come per esempio una nave spaziale con tutto il suo equipaggio, da un punto all’altro dell’Universo, superando così il limite invalicabile della velocità della luce, ma bisogna ammettere che siamo solo ai primi passi di una strada che potrebbe essere molto lunga.
Un’altra applicazione, forse più realistica, del teletrasporto quantistico, sono i cosidetti “computers quantistici” capaci di processare enormi quantità di dati e risolvere problemi inaffrontabili con i computer convenzionali, operando ad una velocità elevatissima.

Informazioni su giuseppemerlino

Ingegnere Chimico
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