Teletrasporto quantistico...
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QUANTUM TELEPORTATION
Teletrasporto quantistico...
Il teletrasporto quantistico (quantum teleportation) rappresenta un originale procedimento in base al quale lo stato quantistico di un sistema microscopico può essere trasferito da un punto A ad un altro B dello spazio senza un trasporto diretto del sistema. Facciamo riferimento alla solita situazione comunemente riportata nella letteratura scientifica, di un trasmettitore A e un ricevitore B che si trovano in punti diversi e supponiamo che A voglia comunicare a B informazioni sufficienti su un sistema quantistico (p. es. un fotone con i suoi due stati di polarizzazione verticale e orizzontale) allo scopo di generare una replica esatta dell'originale. Se il sistema fosse classico non ci sarebbero problemi ad effettuare una perfetta scansione del sistema da teletrasportare, perché ogni sua parte potrebbe essere misurata con la precisione desiderata. Ma poiché il sistema è quantistico il principio d'indeterminazione di Heisenberg ci dice che è impossibile conoscere senza incertezze nello stesso momento la posizione e la velocità di una particella. Questo porterebbe a considerare in linea teorica impossibile il teletrasporto. L'idea teorica originaria del teletrasporto pubbli ata nel '93 da un gruppo di sei fisici teorici aggira il principio di Heisenberg ricorrendo al peculiare fenomeno quantistico dell'entanglement (impropriamente: accoppiamento) tra due particelle distanti. Parlando ancora di fotoni si ricorre alla generazione di una coppia di fotoni ausiliari con polarizzazioni casuali ma accoppiate. I due fotoni ausiliari vengono consegnati uno ad A e l'altro a B. Una misurazione in A può dare come risultato sia una polarizzazione orizzontale che verticale, con uguale probabilità. La misura effettuata in B ha le stesse probabilità ma l'entanglement garantisce unn risultato legato a quello di A. A questo punto, se A vuole teletrasportare un terzo fotone di polarizzazione incognita, deve effettuare una misurazione congiunta di questo in relazione al fotone ausiliario che ha a disposizione. Il risultato della misura viene comunicato a B per mezzo di un segnale classico (un segnale radio, una... telefonata.) e gli permette di ricostruire uno stato di polarizzazione identico a quello di cui dispone A. Vanno evidenziate tre caratteristiche specifiche del processo di teletrasporto:
1) La teletrasmissione dello stato da A a B avviene senza che A lo conosca (analogo al caso di un dono a scatola chiusa).
2) Il processo di teletrasporto distrugge il sistema di A che quindi si scompone e ricompare in B.
3) Il processo di teletrasporto ha bisogno di una comunicazione classica di A verso B e questo garantisce l'accordo con il principio di causalità.
Va inoltre sottolineato che con il teletrasporto viene trasferito
uno stato quantico. Dal momento che, secondo la meccanica quantistica due particelle
nello stesso stato quantico sono indistinguibili, il processo descritto equivale
in tutto e per tutto al teletrasporto del fotone. E'
possibile teletrasportare un atomo ? La tecnologia
necessaria per realizzare un entanglement tra due atomi oggi esiste, quindi
dovrebbe essere possibile realizzare il teletrasporto dello stato di un singolo
atomo. Per quanto riguarda il caso di un oggetto più complesso (un
corpo umano, circa 10
(a)-L'oggetto da teletrasportare deve trovarsi in uno stato quantistico puro, la cui descrizione e misurazione è tutt'altro che agevole.
(b)-Inoltre uno stato del genere sarebbe fortemente degradabile nel momento in cui si accoppia al mondo esterno; la perdita di coerenza distruggerebbe lo stato in un tempo brevissimo.
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