Il teletrasporto

Di Guglielmo Fonda I B 

con consulenza del GAG

Tutti siamo venuti in contatto, almeno una volta, con un film o un libro dove veniva utilizzato il teletrasporto, come per esempio in Star Trek, dove il capitano Kirk utilizzava questo processo quasi istantaneo per spostare pressoché qualsiasi quantità di materia verso un altro punto dello spazio.
Sembrerebbe impossibile, ma in un certo senso ci stiamo riuscendo.

La realtà al momento è un  po’ diversa, ma comunque strabiliante.

Siamo nel campo della meccanica quantistica e,  prima di illustrarvi fino a dove ci si è spinti nell’ambito dello spostamento della materia, vi spiegherò il concetto della teoria su cui si fonda tutto ciò: l’entanglement.

Questo principio, si basa sulla capacità di due particelle di essere “collegate” in modo tale che, al variare della caratteristica di una, muta la medesima caratteristica anche nell’altra. Facciamo un esempio pratico e semplice: due lampadine (A e C). Immaginiamo che in partenza siano entrambe spente, noi ne accendiamo una e l’altra si accende di conseguenza e tutti i cambiamenti che avvengono sono comunicati tramite un cavo (B). Negli esperimenti concreti si utilizzano tre sistemi fisici: A, B e C; si legano B e C e successivamente A e B quindi B fa da tramite per portare il cambiamento di stato tra le due particelle cui è legato.  Un sistema fisico è una qualunque porzione di Universo che prendiamo in considerazione.

Ora possiamo capire l’esperimento che è stato portato a termine tra gli osservatori di Tenerife e La Palma: il teletrasporto dello stato di un fotone per ben 143 km!

Nelle due sedi dell’esperimento avvenuto nel 2012 si trovavano sofisticati macchinari contenenti due fotoni, le particelle di cui è fatta la luce, legati tra loro.  Per legare due particelle bisogna “avvicinarle” a tal punto che sembrino un unico corpo. Essendo un'unica entità è facile immaginare che possano essere descritte da un unico valore. L’unione a cui sono sottoposte non è definitiva quindi si possono scindere in due particelle che rimarranno legate da valori comuni. Per semplificare, possiamo prendere due pezzi di plastilina, uno giallo e uno blu e unirli in una sfera tale che possano essere  nuovamente divisi in due corpi distinti legati dalla caratteristica ”verde”.

Tornando all’esperimento, i due fotoni coinvolti sono stati legati tra loro e poi portati a 143 km di distanza. Successivamente è stato modificato lo stato del primo e di conseguenza è mutato quello del secondo.

Superata la barriera dei 100 chilometri, ora s’intravede la possibilità di estendere i test utilizzando i satelliti artificiali in orbita e, guardando ancora più avanti, di stabilire finalmente le basi per tecnologie di comunicazione quantistica di uso pratico.

E’ possibile teletrasportare qualcosa di più di una particella? Qualcosa come un essere umano?

Esperimenti su atomi, o gruppi di atomi, sono già stati compiuti e sono andati a buon fine ma parliamo di un centinaio di atomi circa: niente a che vedere con il corpo umano (7x10²⁷ atomi). Pensando di scansire mille miliardi di atomi ogni secondo ci vorrebbero 200 milioni di anni a scansire un uomo.

Ci sono anche altri motivi per cui non pi può teletrasportare un essere umano. Vediamo quali:

•      in primo luogo la materia in questi esperimenti non viene spostata ma “riprodotta” da un luogo all’altro quindi bisognerebbe avere una dispensa di atomi ma ciò non basterebbe perché dovrebbero essere legati a quelli di partenza;
•          la persona che vuole farsi teletrasportare non scompare magicamente perciò, anche se gli altri problemi fossero risolti, ci si troverebbe con due o più copie identiche della stessa persona;
•          il problema finale sarebbe l’energia impiegata in questo processo: 10¹² gigawattora! La potenza di tutte le centrali italiane nel 2013 era di appena 124 gigawattora quindi il processo richiederebbe tutta l’energia italiana per circa 1 milione di anni.

Questi sono solo alcuni elementi, ma bastano per scoraggiare anche i più audaci. Dobbiamo però essere fieri dei risultati fino ad ora ottenuti e perseverare con impegno e dedizione per arrivare sempre più lontano.