Er teleportation mulig i det virkelige liv?

Teleportering er overførsel af stof eller energi fra et sted til et andet uden, at nogen af dem krydser afstanden i traditionel fysisk forstand. Da kaptajn James T. Kirk fra "Star Trek" TV-serien og -film først fortalte Starship Enterprise-ingeniøren, Montgomery "Scotty" Scott for at "stråle mig op" i 1967, vidste kun skuespillerne, at i 1993 vidste IBM-videnskabsmand Charles H. Bennett og kolleger ville foreslå en videnskabelig teori, der antydede den virkelige mulighed for teleportering.

I 1998 blev teleportering virkelighed, da fysikere ved California Institute of Technology kvanteteleporterede en partikel af lys fra et sted til et andet i et laboratorium uden at det fysisk krydser afstanden mellem de to placeringer. Mens der findes nogle ligheder mellem science fiction og science fact, adskiller teleporteringen i den virkelige verden meget fra dens fiktive rødder.
Teleportation Roots: Quantum Physics and Mechanics -

Den gren af videnskab, der førte til den første teleportering i 1998 får sine rødder fra kvantemekanikens far, den tyske fysiker Max Planck. Hans arbejde i 1900 og 1905 inden for termodynamik førte ham til opdagelsen af forskellige energipakker, han kaldte "kvanta". I sin teori, nu kendt som Plancks konstant, udviklede han en formel, der beskriver, hvordan kvanta på et subatomisk niveau fungerer både som partikler og bølger.

Mange regler og principper i kvantemekanik på makroskopisk niveau beskriver disse to typer forekomster: den dobbelte eksistens af bølger og partikler. Partikler, der er lokale oplevelser, formidler både masse og energi i bevægelse. Bølger, der repræsenterer delokaliserede begivenheder, spredt over rum-tid, såsom lysbølger i det elektromagnetiske spektrum, og bærer energi, men ikke masse, mens de bevæger sig. F.eks. Opfører kuglerne på et poolbord - genstande, du kan røre ved, opfører sig som partikler, mens krusninger på en dam opfører sig som bølger, hvor der er "ingen nettotransport af vand: dermed ingen nettotransport af masse," skriver Stephen Jenkins, fysikprofessor ved University of Exeter i Storbritannien - Grundlæggende regel: Heisenbergs usikkerhedsprincip -

En grundlæggende regel i universet, udviklet af Werner Heisenberg i 1927, nu kendt som Heisenbergs usikkerhedsprincip, siger, at der findes en i tvivl knyttet tilknytning til at kende den nøjagtige placering og drivkraft for enhver individuel partikel. Jo mere du kan måle en af partiklens attributter, såsom tryk, jo mere uklar bliver informationen om partiklens placering. Med andre ord siger princippet, at du ikke kan kende begge tilstande i partiklen på samme tid, langt mindre kender de mange tilstande af mange partikler på én gang. På egen hånd gør Heisenbergs usikkerhedsprincip ideen om teleportering umulig. Men det er her, kvantemekanik bliver underlig, og det skyldes fysiker Erwin Schrödingers undersøgelse af kvanteforvikling. Spooky Action på afstand og Schrödingers kat.

Når det sammenfattes i de enkleste termer, kvanteforvikling, som Einstein kaldte "uhyggelig handling på afstand", siger i det væsentlige, at måling af den ene sammenfiltrede partikel påvirker målingen af den anden sammenfiltrede partikel, selvom der er en stor afstand mellem de to partikler.

Schrödinger beskrev dette fænomen i 1935 som en "afgang fra klassiske tankelinjer" og udgav den i et todelt papir, hvor han kaldte teorien "Verschränkung," eller sammenfiltring. I det papir, hvor han også talte om sin paradoksale kat - levende og død på samme tid, indtil observationen kollapsede eksistensen af kattens tilstand i at den enten var død eller i live - foreslog Schrödinger, at når to separate kvantesystemer sammenfiltres eller kvante forbundet på grund af et tidligere møde, er en forklaring af funktionerne i et kvantesystem eller en tilstand ikke mulig, hvis det ikke inkluderer egenskaberne for det andet system, uanset den rumlige afstand mellem de to systemer.

Quantum sammenfiltring danner grundlaget for kvanteteleportering eksperimenter, som videnskabsmændene udfører i dag.
Quantum Teleportation and Science Fiction

Teleportering fra videnskabsfolk i dag er afhængig af kvanteforvikling, så hvad der sker med den ene partikel sker med den anden øjeblikkeligt. I modsætning til science fiction involverer det ikke fysisk scanning af et objekt eller en person og transmitterer det til et andet sted, fordi det i øjeblikket er umuligt at oprette en præcis kvantekopi af det originale objekt eller person uden at ødelægge originalen.

I stedet repræsenterer kvanteteleportering at flytte en kvantetilstand (som information) fra et atom til et andet atom på tværs af en betydelig forskel. Videnskabelige teams fra University of Michigan og Joint Quantum Institute ved University of Maryland rapporterede i 2009, at de med succes gennemførte netop dette eksperiment. I deres eksperiment flyttede information fra et atom til et andet en meter fra hinanden. Forskere holdt hvert atom i separate indkapslinger under eksperimentet.
Hvad fremtiden holder for teleportering -

Mens ideen om at transportere en person eller et objekt fra Jorden til et fjernt sted i rummet forbliver i verden science fiction for øjeblikket, kvanteteleportering af data fra et atom til et andet har potentiale til applikationer på flere arenaer: computere, cybersikkerhed, internettet og mere.

Dybest set ethvert system, der er afhængig af transmission af data fra et sted til en anden kunne se datatransmissioner ske meget hurtigere, end folk kan begynde at forestille sig. Når kvanteteleportering resulterer i, at data bevæger sig fra et sted til et andet uden nogen tid bortfald på grund af superposition - dataene, der findes i både dobbelttilstandene i både 0 og 1 i en computers binære system, indtil måling kollapser staten i 0 eller 1 - data flyttes Når dette sker, vil computerteknologi gennemgå en helt ny revolution.