Teleportacja stała się jednym z motywów przewodnich serialu „Star Trek”. Czy kiedyś będziemy mogli powtórzyć za Kirkiem: „Scotty, beam me up” i błyskawicznie przenieść się z jednego miejsca w inne?
Współcześni naukowcy są w stanie obdarzyć nas prawdziwymi supermocami. Chcesz czytać w myślach? Neurobiolodzy pracują nad urządzeniami do odczytywania wzorów fal mózgowych od jednej osoby i przekazywania ich do głowy drugiej. Chcesz być niewidzialny? Inżynierowie DARPA pracują nad materiałami, które tak zaginają światło, że obiekty wydają się znikać. Ale chyba najbardziej pożądaną zdolnością z filmów SF pozostaje możliwość teleportacji. Wyobraź sobie, że jesteś w swoim salonie i w okamgnieniu możesz przenieść się do Wenecji, amazońskiej dżungli czy na Mount Everest. Brzmi jak mrzonka? Fizycy mają nadzieję, że teleportacja kiedyś będzie możliwa.
Teleportacja informacji
Zdrowy rozsądek i prawa rządzące fizyką kwantową nie mają wiele wspólnego. Już w 1993 r. zespół kierowany przez Charlesa Bennetta z IBM T.J. Watson Research Center zademonstrował jak połączyć ze sobą dwie cząstki w określony sposób i utrzymać je w takim stanie przez dłuższy czas. To połączenie znane jako splątanie kwantowe ma niezwykłe właściwości. Umożliwia na natychmiastowe przesłanie informacji dotyczącej stanu kwantowego przez osobę trzymającą jedną cząstkę do osoby z drugą molekułą, bez fizycznego kontaktu między nimi. Informacja zostaje przekazana, mimo że nie dochodzi do żadnej podróży.
Przesłanie informacji o stanie jednej cząstki do drugiej nie brzmi tak imponująco jak teleportacja znana ze „Star Treka”, ale na poziomie podstawowym – to identyczne zjawisko. Przecież każdy atom w ciele Kirka jest zbiorem danych (ładunek, spin, energia wewnętrzna, położenie), a kapitan U.S.S. Enterprise jest ich zbiorem. Teleportując wszystkie istotne informacje atomów z ciała danego człowieka do innego miejsca, można go „odtworzyć”. Przynajmniej teoretycznie.
Technologia teleportacji kwantowej jest intensywnie rozwijana w warunkach laboratoryjnych od 1993 r. Ale teleportacja ludzi to zupełnie inna kwestia – nawet w „Star Trekach” wielokrotnie wspomniano, że łatwo zrobić to źle. Wystarczy odtworzyć choćby jedną cząstkę w niewłaściwym miejscu, by całościowy obraz nie pasował – zupełnie jak podczas składania puzzli.
Fizycy ciężko pracują nad stworzeniem komputera kwantowego, który miałby przetwarzać informacje przy użyciu pojedynczych atomów zamiast tranzystorów. Taki komputer znacznie przewyższałby tradycyjne maszyny w niektórych rodzajach obliczeń. Co więcej, komputer kwantowy mógłby prowadzić do w pełni realistycznych symulacji zjawisk kwantowych. Praktycznie cała biologia, chemia i nanotechnologia działają na poziomie kwantowym. Zrozumienie tych procesów mogłaby oznaczać ogromny skok technologiczny.
Teleportacja jest kluczową technologią umożliwiającą obliczenia kwantowe, ponieważ pozwala na wydobywanie informacji wytwarzanych przez komputer bez zakłócania prac pozostałej części systemu. W 2013 r. zespół kierowany przez fizyka Alexa Kuzmicha zademonstrował praktyczną formę teleportacji informacji poprzez splątanie kwantowe na żądanie atomów i fotonów. Kiedy już naukowcy to perfekcyjnie opanują, będzie można przesyłać dane z komputera dokładnie tam, gdzie są potrzebne. Specjaliści już nie mogą się doczekać stworzenia kwantowego Internetu, choć wizja takiej sieci jest wciąż bardzo daleka od realizacji.
Co z ludźmi?
Teleportacja ludzi na ten moment stwarza mnóstwo problemów. Zarówno technologiczne, jak i filozoficzne. Po pierwsze, wydobycie informacji z wszystkich atomów ciała człowieka wymagałoby znajomości stanu fizycznego wszystkich z nich, które ulegałyby dezintegracji. Za każdym razem, gdy Kirk prosi o „przesłanie”, popełnia samobójstwo, a następnie odradza się w innym miejscu. Co więcej, ilość informacji wymaganych do takiego odtworzenia jest ogromna – to ok. 4,5 x 1042 bitów, co ustalili fizycy z Uniwersytetu w Leicester.
Nikt nie wie, jak zebrać i przekazać taką pulę informacji. Trzeba również pamiętać, że nawet najmniejsze zakłócenie niszczy stan splątania kwantowego. To oznacza samobójstwo w jednym miejscu i brak możliwości odtworzenia ciała w innym. Nieodwracalne.
Biotechnologiczny guru – Craig Venter – powiedział kiedyś, że jeżeli znajdziemy mikroorganizmy na Marsie lub gdziekolwiek indziej w kosmosie, będziemy mogli lokalnie zsekwencjonować ich genom, przesłać na Ziemię i odbudować na miejscu. Taka „genetyczna teleportacja” możliwa byłaby także w drugą stronę. Materiał genetyczny człowieka można odczytać, wysłać w odległe miejsce Wszechświata i odtworzyć w odpowiednim inkubatorze (albo drukarce 3D). Takie działania oscylują wokół klonowania i są bardziej realne pod względem praktycznym niż przesyłanie własnego ciała na odległość per se – jak w „Star Treku”.
Kluczowe pytanie w przypadku teleportacji ludzi dotyczy naszej świadomości. Czy ją też da się rozszyfrować i przesłać? Czy osoba „odtworzona” w nowym miejscu będzie faktycznie tą samą, która została zdezintegrowana? Na poziomie kwantowym – raczej tak. Na poziomie duchowym – raczej nie, bo przecież nawet nie wiemy, czy coś takiego jak „dusza” istnieje. I jak można zdefiniować świadomość, mimo że wszyscy nazywamy się istotami świadomymi.
