Rubrika: Kvantová fyzika

Kvantová teleportace: realita, která nemá nic společného s teleportací lidí

Myšlenka teleportace se přibližuje realitě. Jenže ne tak, jak ji známe z filmů. Věda nepřenáší těla, ale informace. A právě to zásadně mění význam slova teleportace.

V posledních letech došlo k významnému pokroku v oblasti kvantové teleportace. Výzkumné týmy z University of Rochester a Purdue University dokázaly přenášet kvantové stavy mezi elektrony, což představuje důležitý krok nad rámec experimentů, které dříve fungovaly pouze s fotony.

To, co se na první pohled může zdát jako začátek teleportace hmoty, je ve skutečnosti přesně definovaný fyzikální proces. Nejde o přenos objektu. Jde o přenos informace o jeho kvantovém stavu.

Co vědci skutečně dokázali

Kvantová teleportace je experimentálně potvrzený jev. Poprvé byla realizována v devadesátých letech s využitím fotonů. Od té doby se výzkum rozšířil na další systémy, včetně atomů a elektronů.

Moderní experimenty ukazují, že kvantový stav jedné částice lze přenést na jinou částici vzdálenou v prostoru. Tento přenos je možný díky jevu zvanému kvantové provázání.

Provázané částice sdílejí společný kvantový stav. Změna jedné se okamžitě projeví u druhé, bez ohledu na vzdálenost. Tento jev byl potvrzen mnoha experimenty a je základem kvantové komunikace.

https://www.nature.com/articles/nphys409

Jak funguje kvantová teleportace

Proces teleportace probíhá ve třech základních krocích.

Nejprve je vytvořen pár provázaných částic. Tyto částice jsou kvantově propojené a tvoří jeden systém.

Poté je kvantový stav původní částice změřen. Toto měření zničí původní stav, což je důležité. Informace není kopírována, ale přenášena.

Nakonec je tato informace použita k rekonfiguraci druhé částice. Ta přejde do identického kvantového stavu jako původní částice.

Výsledkem je přesný přenos stavu. Ne hmoty.

Proč to není teleportace lidí

Zásadní rozdíl spočívá ve složitosti systému. Kvantová teleportace pracuje s jednotlivými částicemi nebo velmi jednoduchými systémy.

Člověk je tvořen přibližně deseti na dvacátou osmou atomů. Každý z těchto atomů má svůj kvantový stav. Přesné zmapování a přenos takového systému je mimo současné i představitelné technologické možnosti.

Navíc samotný princip teleportace vyžaduje destrukci původního stavu. To znamená, že originální objekt by přestal existovat.

To není přenos. To je rekonstrukce.

Filozofický problém identity

Pokud by bylo možné kompletně zkopírovat stav člověka a vytvořit jeho identickou kopii, vzniká zásadní otázka.

Je tato kopie stejná osoba, nebo jen její dokonalá replika.

Z fyzikálního hlediska by šlo o identický systém. Z hlediska vědomí však neexistuje žádný důkaz, že by subjektivní zkušenost byla přenesena.

Někteří fyzici a filozofové tvrdí, že by šlo o smrt originálu a vznik kopie.

Současný stav výzkumu

K roku dva tisíce dvacet šest je kvantová teleportace běžně realizována v laboratorních podmínkách. Byla prokázána na vzdálenosti desítek až stovek kilometrů.

Technologie se využívá především v oblasti kvantové komunikace a vývoje kvantových počítačů.

Teleportace hmoty zůstává mimo realitu.

https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1809343

Co to znamená pro budoucnost

Kvantová teleportace není začátkem teleportace lidí. Je začátkem nové éry práce s informací.

Může vést k absolutně bezpečné komunikaci, novým výpočetním metodám a hlubšímu pochopení samotné reality.

Ukazuje, že informace je v některých ohledech základnější než hmota.