Il teletrasporto è possibile: fotone teletrasportato a 500 Km dalla terra

Un team di scienziati cinesi ha teletrasportato con successo un fotone dalla terra fino allo spazio. Ma come funziona questo teletrasporto?

speciale Il teletrasporto è possibile: fotone teletrasportato a 500 Km dalla terra
Articolo a cura di

Il teletrasporto esiste, è possibile sperimentarlo e gli scienziati cinesi ce lo hanno appena dimostrato un'altra volta: un fotone, una particella di massa nulla responsabile del trasporto di energia elettromagnetica (banalmente è quello che trasporta luce), è stato teletrasportato dalla terra ad un satellite che orbita a più 500 Km di distanza. Il satellite Micius, questo è il suo nome, è talmente avanzato tecnologicamente da essere in grado di rilevare lo stato di un fotone sparato dalla terra, ovvero le sue caratteristiche. Da lì avrebbe effettivamente confermato l'avvenuto teletrasporto quantistico della particella ad una distanza record di 500 Km, che prima era di circa 100 Km. Ora starete pensando tutti alla stessa cosa, ad una particella che sparisce dalla sua posizione e compare sopra la terra a centinaia di chilometri di distanza. Purtroppo il teletrasporto così come lo intendiamo grazie ai film di fantascienza non è proprio lo stesso che hanno usato gli scienziati cinesi.

Fisica moderna, la fisica delle assurdità

C'era una volta la fisica classica tanto cara a Newton e Galileo, che ancora oggi si studia nelle scuole superiori, dove ogni legge era chiara a livello concettuale ed era possibile pensare ad un rapporto causa-conseguenza a livello locale di ogni fenomeno: se inciampo cado a terra a causa della forza di gravità, una calamita attira i corpi metallici ed il calore passa dai corpi caldi a quelli freddi. Tutto molto lineare ed ovvio, anche per chi non mastica la matematica. Poi è arrivata lei, la fisica quantistica, con le sue assurdità inconcepibili: un fotone è un'onda ma anche una particella la cui posizione è distribuita in tutto lo spazio con diversa probabilità. Insomma secondo la fisica quantistica c'è una piccola (quasi nulla) probabilità che parte di voi si trovi su un altro pianeta. Affermazione assurda, sia chiaro, ma concettualmente la teoria può portare a simili assurdità. Eppure queste leggi funzionano e ci stanno regalando tanta di quella tecnologia da essere ciechi per non vederla.

Poi arriva quel fenomeno inspiegabile, l'entanglement (traducibile più o meno con intreccio) che addirittura Albert Einstein si rifiutò di accettare, perché mette seriamente in crisi la logica umana: immaginate due piccole particelle, come elettroni o neutrini o ancora fotoni (insomma visualizzate due biglie nella vostra mente) e pensate che queste siano collegate fra di loro tanto che se succede qualcosa ad una allora anche l'altra viene influenzata. Quindi queste due particelle sono in qualche modo unite da un legame al limite del magico. Fin qui sembra tutto regolare finché non si pensa di prendere queste due particelle ed allontanarle a grandi distanze: se per qualche motivo una delle due cambia il suo stato ed inizia a ruotare, allora anche l'altra subisce questa influenza e si mette a ruotare anche se si trova a chilometri di distanza dalla prima (astenersi pignoli della fisica, qui si parla in modo semplice e diretto). Ora un bel wattafak!? è lecito, anzi dovuto: una particella che risponde ad un evento o uno stimolo che non accade a lei ma a ad un'altra mette in crisi tutto il concetto di località, come se quel che succede fosse completamente scollegato da quello che vediamo. Einstein all'epoca di sbagliava sull'entanglement, ma d'altronde è difficile non condividere il suo punto di vista. Fortunatamente almeno il concetto di massima velocità raggiungibile di trasmissione dell'informazione pari a quella della luce è salvo, in quanto l'informazione è quasi istantanea ma comunque al di sotto della soglia massima prevista.

Dalla Cina all'orbita terrestre in meno di un battito di ciglia

Se avete seguito e capito il precedente paragrafo dovreste aver intuito cosa hanno fatto in realtà i ricercatori cinesi. In pratica hanno creato la relazione di entanglement, ovvero di intreccio di stati tra due fotoni e li hanno in seguito separati mandandone uno verso il satellite Micius da un laboratorio in Tibet a 4000 metri di altezza. Influenzando lo stato del primo fotone è stato rilevato che anche l'altro fotone a 500 Km di distanza veniva influenzato, come se le informazioni trasmesse al primo fossero arrivate anche al secondo. Nel dettaglio gli scienziati sono arrivati a creare 4000 coppie di fotoni entangled (intrecciati) al secondo ed in seguito hanno sparato uno dei due della coppia verso lo spazio, verificando che effettivamente questi subivano ancora l'influenza di quelli sulla terra. L'esperimento è andato avanti per 32 giorni continui con 911 casi positivi. Potrebbe sembrare che questa versione del teletrasporto che conosciamo sia abbastanza triste rispetto a quella a cui ci ha abituato Dragon Ball, ma è comunque abbastanza impressionante pensare che delle particelle che sono sulla terra possano trasferire il loro stato fisico su altre particelle che si trovano molto distanti. Un po' come se un essere umano creasse un clone di sé stesso e trasferisse le sue informazioni da un'altra parte: in quel caso, a causa del no cloning theorem, questo processo distruggerebbe la persona per poi inviare le informazioni di tutte le particelle da un'altra parte. Se masticate un po' di inglese, la visione di questo video è praticamente obbligatoria.


Da domani comincerò a teletrasportarmi da casa al posto di lavoro?

La risposta è assolutamente no. Il teletrasporto di grandi quantità di materia è impensabile ad oggi, per lo meno con la nostra tecnologia. L'entanglement, per quanto impressionante concettualmente, è molto debole come legame e la complessità di un essere vivente in aggiunta alla nostra scarsa conoscenza di come funzionano esattamente il cervello e i ricordi rendono l'idea praticamente impossibile attualmente. Per ora possiamo solo stupirci dinanzi al risultato da record dei ricercatori cinesi e pensare ad applicare in modo intensivo questo fenomeno fisico che consentirebbe di trasportare informazioni da luoghi molto distanti fra di loro. Si potrebbe ad esempio sfruttare questo fenomeno nel campo della crittografia per garantire la massima sicurezza, evitando che qualunque informazione possa essere trafugata nel passaggio in un mezzo di comunicazione, visto che verrebbe teletrasportata. Altre applicazioni interessanti sono i qbit e la creazione dei computer quantistici, già realizzati negli anni passati. Il campo del teletrasporto è ancora relativamente nuovo e pieno di possibilità, non possiamo far altro che fantasticare e pensare alle possibili applicazioni future.