Teletrasporto quantistico di luce

Si parla sempre più spesso del teletrasporto quantistico. Non un vero e proprio teletrasporto, ma una trasmissione di informazioni in tempo zero a distanze di anche centinaia di chilometri.
Il tutto è reso possibile da un fenomeno definito entanglement: due particelle sono legate in modo tale che quando si tenta di "leggere" lo stato di una, l'altra risponderà di conseguenza. Tutto questo in assenza di un "medium" come un cavo o un conduttore.
Di teletrasporto inteso nel senso più fantascientifico del termine, quindi, ha ben poco, e trasportare istantaneamente la materia da un punto all'altro rimane un traguardo non ancora raggiunto (e forse irraggiungibile). Ma i ricercatori dell'Università di Tokyo hanno appena annunciato di aver fatto un importante passo in avanti in questo campo, riuscendo a teletrasportare alcuni fotoni.
Avete presente come funziona il teletrasporto di Star Trek? Un aggeggio esegue la scansione del nostro corpo, ci scompone atomo per atomo, teletrasporta le informazioni riguardo al nostro organismo in un altro posto della galassia, e veniamo ricomposti pezzo per pezzo, come farebbe una moderna stampante di oggetti tridimensionali.
Noriyuki Lee ed il suo team hanno fatto proprio questo: hanno collegato dei fotoni ad una particella, legata ad un'altra tramite entanglement. Quando la particella connessa ai fotoni è stata distrutta, l'altra è rimasta sola, ma aveva già memorizzato la configurazione della particella e dei fotoni scomparsi. E' stato quindi possibile ricostruire il pacchetto di luce secondo la configurazione della particella distrutta, basandosi soltanto sulle informazioni contenute nella particella sopravvissuta.
In realtà, non si tratta della prima volta in cui vengono scomposti e ricomposti fotoni secondo questa tecnica. Ma i pacchetti di luce utilizzati da Lee erano particolari: si trovavano infatti in uno stato di "gatto di Schrödinger".
Il gatto di Schrödinger è un esempio-burla creato dal fisico austriaco Erwin Schrödinger per spiegare una verità fondamentale della meccanica quantistica: alcune proprietà di una particella non sono descritte fino a quando una forza esterna decide di misurarle.

Forse citando direttamente Schrödinger la questione potrebbe risultare più chiara:
« Si possono anche costruire casi del tutto burleschi. Si rinchiuda un gatto in una scatola d’acciaio insieme con la seguente macchina infernale (che occorre proteggere dalla possibilità d’essere afferrata direttamente dal gatto): in un contatore Geiger si trova una minuscola porzione di sostanza radioattiva, così poca che nel corso di un’ora forse uno dei suoi atomi si disintegra, ma anche in modo parimenti verosimile nessuno; se ciò succede, allora il contatore lo segnala e aziona un relais di un martelletto che rompe una fiala con del cianuro. Dopo avere lasciato indisturbato questo intero sistema per un’ora, si direbbe che il gatto è ancora vivo se nel frattempo nessun atomo si fosse disintegrato. La prima disintegrazione atomica lo avrebbe avvelenato. La funzione Ψ dell’intero sistema porta ad affermare che in essa il gatto vivo e il gatto morto non sono stati puri, ma miscelati con uguale peso.» Wikipedia
Secondo le regole della meccanica quantistica, il gatto non si trova in uno stato di "vita", e nemmeno di "morte", fino a quando un osservatore decide di controllare la situazione. Fino a quando la scatola rimane chiusa, non c'è possibilità di sapere se il gatto è vivo o morto, e si rimane in uno stato di incertezza.
Lo stato di luce utilizzato nell'esperimento era simile a quello del gatto di Schrödinger: non si poteva sapere in quale fase fosse il pacchetto di luce se non al momento della misurazione. Uno stato che non può essere descritto tramite una fisica facilmente comprensibile dalle nostre menti semplici e mortali. "Non può essere rappresentato in modo classico, sarebbe un'oscillazione sia in alto che in basso, il che non ha senso" dice Philippe Granguer, dell' Institut d'Optique francese.
Secondo Granguer, siamo comunque ben lontani dal teletrasporto "trekkiano". "Oggi come oggi non c'è alcun modo per teletrasportare anche un solo batterio. Per un gatto reale, non credo che potrà essere possibile in futuro. Ma stiamo imparando bene a gestire il mondo quantistico. E questo è un processo lungo e doloroso, specialmente per gli sperimentatori come me. Tutte queste cose erano soltanto idee fino a pochi anni fa. Ora stanno diventando realtà sperimentali".
Quantum Leap: Bits of Light Teleported to Another Place