La sala teletrasporto della nave stellare USS Enterprise (NCC-1701-D), in Star Trek: The Next Generation. Crediti: Wikipedia
“Energia!” era l’ordine lanciato dai personaggi di Star Trek per dare il via libera al teletrasporto. E così gli ufficiali della nave stellare Enterprise potevano viaggiare agilmente da un punto all’altro del cosmo, smaterializzandosi dopo essere stati investiti in pieno da un fascio di luce, l’energia, appunto.
Quanto c’è di scientifico in questo famoso immaginario? Più di quanto potremmo pensare. Fin dagli anni ’90, il teletrasporto è stato oggetto di riflessione della teoria “assurda” per eccellenza: la fisica quantistica, che mettendo in crisi i pilastri della meccanica classica si è spinta verso scenari prima inconcepibili. Tra cui i viaggi nel tempo e nello spazio.
Oggi potrebbe essere proprio la fisica quantistica a fornire la chiave per passare dalla fantascienza alla realtà. In Olanda un gruppo di ricercatori ha dimostrato che almeno un tipo di teletrasporto è possibile: quello dell’informazione. E non esclude di poterlo estendere anche a oggetti fisici, compreso – perché no – l’uomo.
Lo ha detto Ronald Hanson, professore della Delft University of Technology e co-autore dello studio: “Abbiamo teletrasportato lo stato di una particella. Se pensiamo che noi non siamo altro che un insieme di atomi tenuti insieme in modo particolare, allora in linea di principio dovrebbe essere possibile teletrasportarci da un posto all’altro” ha detto durante un’intervista al Telegraph. “Nella pratica è estremamente improbabile, ma dire che non potrà mai avvenire è pericoloso: non esistono leggi fondamentali della fisica che lo impediscono.”
In base a questa analisi, la vera impresa era quindi iniziare a teletrasportare una singola particella: e i fisici dell’Università di Delft ci sono riusciti.
Per capire come, facciamo un passo indietro. In fisica quantistica esiste un particolare fenomeno chiamato entanglement, che è alla base di uno dei più grandi paradossi del mondo subatomico: il potersi trovare contemporaneamente in due stati diversi, come accade ad esempio al famoso gatto di Schrödinger. In pratica le particelle quantistiche, tra loro molto simili, sotto particolari condizioni possono diventare completamente indistinguibili; possono cioè essere “entangled”, letteralmente “aggrovigliate”, occupando allo stesso tempo stati quantistici differenti.
Balza subito all’occhio la somiglianza, almeno teorica, di questo fenomeno con il teletrasporto. E infatti proprio da qui è nato il teletrasporto quantistico, tecnica che coinvolge principalmente l’entanglement e che inizialmente è stata applicata all’informatica. L’idea era sfruttare gli stati sovrapposti delle particelle per far viaggiare l’informazione tra computer in modo infinitamente più rapido e sicuro.
Ora il gruppo di Hanson ha fatto esattamente questo: utilizzando due chip preziosissimi (costituiti da diamanti conservati nell’elio liquido), i ricercatori sono riusciti a teletrasportare informazioni quantistiche su una distanza di tre metri.
I risultati dell’esperimento, pubblicati su Science, potrebbero costituire una svolta per la progettazione dei computer quantistici, macchine per ora ancora solo teoriche che sfrutterebbero la fisica quantistica per comunicare tra loro. Ecco quindi che il teletrasporto passa per l’informazione: prima di viaggiare istantaneamente da un luogo all’altro, dovremo essere in grado di far viaggiare i nostri messaggi.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo di W. Pfaff et al. “Unconditional quantum teleportation between distant solid-state quantum bits” su Science
- Leggi l’articolo “Teletrasporto: l’energia è senza limiti” su Media INAF