Először teleportáltak atomokat

Először végeztek el sikeres teleportálási kísérletet atomokkal - írja a Nature legújabb száma. Ezt az eredményt eddig csak a fény részecskéivel, a fotonokkal sikerült elérni. Az áttörést két kutatócsoport egymástól függetlenül hajtotta végre.

Nagyobb tárgyak vagy emberek teleportálása továbbra is csak a fantázia világában lehetséges, de a fizikai laboratóriumokban már néhány éve megvalósult a kvantumteleportálás fotonokkal, a fény részecskéivel. Az új eredmény szerint - amelyet amerikai és osztrák kutatók egymástól függetlenül értek el - már atomokat is sikerült teleportálni.

1993-ban ismerték fel elméletileg, hogy lehetséges kvantummechanikai alapon teleportálni. Ehhez a kvantummechanika egy meglehetősen különös jelenségét használták fel, az ún. összecsatolódott állapotokat (entanglement). Képzeljünk el két olyan dobókockát, amelyeket bárhogyan hajítunk is el, mindig egyformán esnek lapjaikra. Ha az egyikkel 6-ost dobtunk, akkor a másikkal is 6-os jön ki, ha újabb dobásra az egyikkel 1-t dobtunk, akkor a másikon is 1 lesz az eredmény. Pontosan így viselkednek az összecsatolódott kvantumrészecskék. Az első kockadobás eredménye mindig véletlen, de a második valahogyan hibátlanul követni tudja. A kvantumfizikai kísérletekben a dobókocka szerepét atomok, ionok vagy fotonok játsszák, a kocka számlapjai helyett pedig valamilyen tulajdonságot, például a polarizációt vizsgálják.

Vegyünk például két tetszőlegesen polarizált fotont. (A fény elektromágneses hullám, a polarizáció a rezgés síkja.) Ha megmérjük az egyik foton polarizációját és azt vízszintesnek találjuk, akkor biztosak lehetünk abban, hogy foton máshová került összecsatolódott párja megmérve szintén vízszintes polarizációt mutat. Az egészben az a legmeglepőbb, hogy ez akkor is igaz, ha a két mérés nagyon nagy távolságra van egymástól. A jelenség hátteréről korábbi cikkünkben olvashat részletesebben.

Az University of Innsbruck (Ausztria) és a National Institute of Standards and Technology (USA) kutatói kísérleteikben egy összecsatolódott ionpárt (töltéssel rendelkező atomokat) és egy önálló iont használtak, s az önálló ion eredeti kvantumállapotát vitték át a pár egyik tagjára, miközben az önálló ion az eredeti pár egyik tagjával csatolódott össze. Ha úgy tetszik, az eredeti ion ezáltal máshová került anélkül, hogy ő maga mozgott volna.

A nagyszerű eredmény ellenére azonban még nagyon messze vagyunk attól, hogy nagyobb tárgyakat teleportáljunk.