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sabato 12 ottobre 2013

Il teletrasporto

Il teletrasporto umano diverrà mai realtà? Difficile rispondere a questa domanda poiché, se le nostra odierna scienza suggerisce di no, la storia insegna quanto sia difficile prevedere il futuro. Intanto un passo in avanti è già stato fatto, (giù segue un articolo apparso su Panorama):
Prima che vi tuffiate nella lettura, voglio farvi intendere, come un teletrasporto di atomi, sia cosa assai diversa e più complessa del teletrasporto di qubit, ovvero d'informazione, e non di materia.

Con le nostre attuali tecnologie, la costruzione di un dispositivo per il teletrasporto di esseri umani (almeno è quello che sostengono eminenti scienziati) richiederebbe di riscaldare della materia sino a una temperatura un milione di volte superiore a quella vigente al centro del sole (per spezzare i legami dei quark all'interno delle particelle subatomiche degli atomi), di spendere in una singola macchina più energia di quella usata attualmente da tutta l'umanità, di costruire telescopi di apertura maggiore del diametro della Terra (per l'osservazione diretta delle particelle) di migliorare gli attuali computer di un fattore di mille miliardi di miliardi (per calcolare la disposizione degli atomi all'interno di un corpo umano stimati in 10 alla 27, 1 seguito da 27 zeri) ed eludere essenzialmente le leggi della meccanica quantistica, fra tutte il principio di indeterminazione di Heisenberg.
Uno scherzo!
Tuttavia, quello che è riuscito a fare il dottor Jenkins, ha dello straordinario.
Vi lascio all'articolo:

 Grazie a Stewart Jenkins e il  suo team del Georgia Institute of Technology che sono riusciti a sviluppare un sistema per teletrasportare qubit (quantum-bit: l’unità di informazione quantica) istantaneamente su distanze che potrebbero raggiungere i 1000 chilometri, sfruttando un fenomeno delle particelle quantiche (più piccole dei nuclei atomici) chiamato Correlazione Quantica o Entanglement Quantistico.

Le applicazioni dell’Entanglement Quantistico (Quantum Entanglement) sfiorano il campo della fantascienza. In poche parole, come anche Einstein aveva osservato definendola “Spooky Action at a Distance ” (azione misteriosa a distanza), due particelle quantiche possono essere correlate tra loro in modo tale che, anche se si trovano a migliaia (o persino milioni di miliardi) di chilometri di distanza, quando una di esse subisce un cambiamento, lo stesso cambiamento avviene istantaneamente anche nell’altra. Anche se è difficile da spiegare e concepire, questo accade perché le due particelle hanno delle proprietà inscindibili secondo cui una non può cambiare senza che cambi anche l’altra, a prescindere dalla distanza spazio-temporale tra di loro. Ad esempio, due particelle quantiche legate da Entanglement avranno sempre uno spin (proprietà magnetica dei quantum) opposto, lo stesso vale per la carica elettrica. In pratica, la connessione tra le due particelle trascende le concezioni relativistiche (legate alla teoria della relatività di Einstein) dello spazio e del tempo.
L’applicazione del Quantum Entanglement nella pratica ha già portato gli scienziati a realizzare esperimenti incredibili, come ad esempio la possibilità di condividere istantaneamente la chiave di un codice crittografato a distanze inferiori ai 200 chilometri: un fotone correlato a un altro fotone è infatti stato trasmesso per una distanza di 144 chilometri tra le Isole Canarie di La Palma e Tenerife e ricevuto dalla Optical Ground Station dell’ESA (l’Ente Spaziale Europeo) e le correlazioni quantiche tra i due fotoni (quindi il cambiamento di uno che causa un istantaneo cambiamento nell’altro) hanno permesso di condividere le informazioni per decrittare il codice segreto.

Anche se il teletrasporto di massa, energia o persino informazioni digitali nel senso classico del termine (i bit) rimane impossibile, la possibilità di tramettere qubit a una velocità superluminale (superiore a quella della luce) può essere sfruttata anche nello sviluppo di computer quantistici , macchine in grado di sfruttare i fenomeni della meccanica quantistica, come, appunto, l’Entanglement, per raggiungere potenze di calcolo esponenzialmente più elevate rispetto ai computer basati sui transistor, visto che la trasmissione di dati avverrebbe istantaneamente. Molti governi stanno già investendo notevoli risorse su questi progetti.
La limitazione principale nel teletrasporto di informazioni quantiche e nella realizzazione e di quantum computer è che la memoria quantica è in grado di ritenere i dati solo per una frazione di secondo. Anche la memoria DRAM dei computer classici deve essere riscritta ogni 9-70 nanosecondi: il problema dei qubit è che, secondo le leggi della meccanica quantistica, il semplice atto di riscrivere un dato lo altera irreversibilmente. I fotoni usati nel teletrasporto di dati quantici viaggiano alla velocità della luce e quindi impiegano un tot di tempo (per quanto ridotto) per raggiungere la propria destinazione. Se il tempo impiegato è superiore a quello della memoria quantica, il messaggio andrà perduto.
Il team di ricercatori guidato da Jenkins ha sviluppato memorie quantiche in grado di durare per 7,2 microsecondi, inscrivendo i qubit nello spin di atomi gassosi e schermandoli da campi magnetici che possono distorcerne lo spin. Questo lasso di tempo permetterebbe a un messaggio quantico di essere trasmesso istantaneamente per distanze di oltre 1000 chilometri.

Vi consiglio di visionare il video cliccando sul seguente link: davvero spassoso!
Come in Star Trek, effetto teletrasporto (col trucco)


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