Il teletrasporto di esseri umani presenta enormi sfide tecniche e filosofiche. Un recente esperimento ha ottenuto un’eccezionale precisione nel teletrasporto quantistico a distanza di oltre 40 chilometri.
Il teletrasporto umano potrà essere possibile con progressi tecnologici nell’elaborare enormi quantità di dati?
Quanto siamo vicini al teletrasporto degli esseri umani?
Scotty, teletrasporto per due. Con ghiaccio.
Questo caposaldo della fantascienza presuppone l’esistenza finale di una vera e propria “magia tecnica”, in base alla quale gli esseri umani vengono scansionati, smontati e immediatamente riassemblati particella per particella in una posizione completamente diversa.
Un modo facile e istantaneo di viaggiare, dando per scontato che alcune parti cruciali di te non si perdano nel processo.
I ricercatori hanno fatto progressi verso questo obiettivo, ma su scala molto ridotta. Hanno ottenuto successi nel teletrasporto di fotoni (particelle di luce) e di atomi come il cesio e il rubidio. Ma quanto siamo pronti a mandare gente qua e là?
Anzitutto, un (grosso) problema filosofico
Cosa significa veramente teletrasportare qualcuno? Supponiamo che voi stiate realizzando con successo un dispositivo in grado di inviare una persona da un luogo a un altro. Quando quell’essere umano arriverà e riapparirà a destinazione, sarà effettivamente la stessa persona?
Chi entra in un teletrasporto non dovrebbe prima essere “distrutto”, atomo per atomo, prima che una sua copia sia ricreata a destinazione? In quanto tale, il teletrasporto richiede una sorta di “omicidio” da un lato e di “rinascita” dall’altro?
E quella seconda persona, pur se con gli stessi identici atomi e pensieri, è davvero esattamente la stessa o tecnicamente una sorta di suo clone?
E se il teletrasporto ci costringe a creare cloni di noi stessi (potenzialmente innumerevoli), dov’è davvero la persona che all’inizio è scomparsa nel teletrasporto? Il fisico teorico Michio Kaku sul tema ha detto “se hai appena visto morire l’originale e credi in un’anima, quell’anima dove è andata? Se quella persona è ‘morta’, allora chi è questo impostore che è riapparso? “
Spunti per una serie Netflix, immagino.
Teletrasporto, questione di informazioni
Pur sollevando obiezioni così nobili, lo stesso Michio Kaku pensa che saremo in grado di superarle entro i prossimi 100 anni, e potenzialmente rendere possibile il teletrasporto umano.
Finora, come dicevo, gli scienziati sono stati in grado di ottenere principalmente il teletrasporto quantistico. Questo tipo di teletrasporto trasporta proprietà informative tra particelle piuttosto che la materia reale. Una tecnologia che può portare a usi come la creazione di un Internet quantistico, un Internet di nuova generazione con velocità incredibili e straordinaria precisione e sicurezza.
In un recentissimo sviluppo (fine 2020) gli scienziati sono stati in grado per la prima volta di teletrasportare informazioni quantistiche su una rete in fibra ottica di 40 chilometri, con una precisione del 90%.
Dimmi “quanto, quanto, quanto”
Le informazioni condivise erano sotto forma di qubit di fotoni: sistemi a due stati che sono unità di base dell’informazione quantistica. Sono condivisi su lunghe distanze tramite l’entanglement quantistico, che collega due o più particelle tra loro. Anche se molto distanti, le informazioni codificate in una coppia di particelle intrecciate vengono teletrasportate.
La ricerca (la trovate qui) è stata condotta dal Fermi National Accelerator Laboratory, un laboratorio nazionale del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti affiliato con l’Università di Chicago.
Uno dei coautori del documento, lo scienziato del Fermilab Panagiotis Spentzouris, che dirige il programma di scienza quantistica del Fermilab, ha spiegato il significato dei risultati del teletrasporto quantistico.
Siamo entusiasti di questi risultati. Questo è un evento chiave sulla strada per la creazione di una tecnologia che ridefinirà il modo in cui conduciamo la comunicazione globale
Panagiotis Spentzouris, FermiLab
Teletrasporto quantistico, una rivoluzione totale
In caso di successo, Internet quantistico potrebbe portare a una rivoluzione delle comunicazioni, trasformando il calcolo, l’archiviazione dei dati e i sensori di precisione. Per questo i tentativi sono tanti e si intensificheranno nel prossimo futuro.
Il viaggio in un diamante
Prima di questo risultato, gli esperimenti di teletrasporto includevano il tentativo del 2019 da parte di ricercatori giapponesi di inviare informazioni all’interno dei reticoli di un diamante. Il team utilizzò un nano magnete di azoto per trasferire lo stato di polarizzazione di un fotone a un atomo di carbonio, di fatto teletrasportandolo.
Un salto nel cielo
In un’altra impresa a lunga distanza, nel 2017, scienziati cinesi sono stati in grado di teletrasportare i fotoni su un satellite a oltre 500 km di altezza. Per farlo, crearono sulla Terra una coppia di fotoni, poi trasmisero uno dei fotoni accoppiati da entanglement al satellite. Per assicurarsi che fossero ancora collegati, i ricercatori misurarono entrambi i fotoni. In diversi milioni di tentativi sono stati ottenuti risultati positivi in 911 casi. Se dovessimo teletrasportare degli esseri umani vorremmo sicuramente un tasso di successo maggiore.
Quanto sarebbe difficile teletrasportare degli esseri umani?
In effetti, un divertente studio del 2013 condotto da studenti di fisica dell’Università di Leicester ha provato a dimostrarlo. Per la verità l’esperimento si è limitato a calcolare quanto sarebbe difficile trasportare le informazioni di ciascun essere umano.
E già le cose sono complicate.
I dati trasferibili per ogni essere umano sarebbero consistiti dalle coppie di DNA che compongono i genomi in ogni cellula.
Pertanto, i dati totali per ogni cellula umana sarebbero di circa 1010 bit (b), mentre i dati per un essere umano completo sarebbero circa 2,6 x 1042 b. L’invio di questa enorme quantità di dati richiederebbe un tipo di tecnologia informatica che non abbiamo ancora inventato. Per gli standard tecnologici del 2013 utilizzati dagli studenti, il trasferimento dei dati per un solo essere umano (con una larghezza di banda compresa tra 29,5 e 30 GHz) richiederebbe fino a 4,85×1015 anni, molto più dell’età dell’universo.
Si, ci serve una tecnologia migliore
Se sperate che un giorno possa accadere, non siete matti e non siete soli. All’indomani di un teletrasporto quantistico completato con successo nel 2024, il professor Ronald Hanson della Delft University in Olanda disse:
Se credete che non siamo altro che un insieme di atomi legati insieme, allora in linea di principio dovrebbe essere possibile teletrasportarci da un posto all’altro. In pratica è estremamente improbabile, ma dire che non potrà mai funzionare è molto pericoloso. Non lo escluderei: non esiste una legge fondamentale della fisica che lo impedisca. Se mai accadrà, sarà lontano nel futuro.
Quanto lontano?
Fino a che punto sarà questa caratteristica è in discussione. Per riferimento, “Star Trek”, lo spettacolo che ha reso famoso il teletrasporto, è stato ambientato tra il 22 ° e il 24 ° secolo.
