Anna és Béla teleportálási kísérletei

A tudományos-fantasztikus regényekben és filmekben hétköznapi jelenség a teleportálás. Az utazni készülő bemegy egy különleges kamrába, fény villan, hangok hallatszanak, majd a hős eltűnik a szemünk elől, hogy ugyanabban a pillanatban egy távoli bolygón jelenjen meg. Az elmúlt évtizedben megkezdődött ennek az álomnak a valóra váltása.

Végezzünk el egy kísérletet. Anna és Béla rendelkezzen egy összecsatolódott fotonpár egy-egy tagjával. Ne mérjék meg a polarizációs állapotát, csak őrizzék a fotont változatlan formában. Annának van egy harmadik, ismeretlen állapotban levő X fotonja is és azt szeretné, hogy Bélának legyen egy X-szel megegyezően polarizált fotonja. Kiindulásul Anna egyidejűleg megméri az A és az X foton egymáshoz viszonyított polarizációját és azt találja például, hogy a polarizációs síkok merőlegesek egymásra. (Anna nem ismeri külön-külön az A és X egyedi polarizációs állapotát, csak a kettő viszonyát.) Az A és X vízszintes vagy függőleges polarizációs síkja négyféle eredményt adhat. (A vízszintes, X vízszintes; A vízszintes, X függőleges; A függőleges, X függőleges; A függőleges, X vízszintes) Anna mérésének következtében az A-val összecsatolódott, Bélánál levő B foton állapota megváltozik, de Béla nem tudja, hogy hogyan. Anna ekkor üzenetet küld Bélának, hagyományos módon, telefonon vagy levélben, tehát a klasszikus módon, a fénysebességnél lassabban. Megírja vagy elmondja, hogy a négy lehetőség közül melyiket mutatta A és X egymáshoz viszonyított polarizációja. Béla ennek ismeretében megváltoztatja fotonjának polarizációját (átküldi egy a kívánt mértékben elforgató kristályon) és máris megkapja az eredeti X részecske pontos másolatát. Tehát nem az X részecske változtatott helyet, csak a róla szóló információ. Az Anna által elvégzett mérés az A és az X fotont összecsatolta egymással, ezzel megszűnik X eredeti állapota Anna világában. Az X foton mostantól Béla világában található.

Az X foton állapotáról való információ úgy került át Annától Bélához, hogy közben egyikük sem ismerte X állapotát. Semmi sem utazott, csak az üzenet Anna mérésének eredményéről. Béla az üzenetből tudta meg, hogy mit tegyen B fotonjával, az X állapotáról nem értesült. A fénysebesség korlátját semmi sem lépte át, az üzenet lassabban haladt. Béla az üzenet nélkül csak találgathatna: a négy lehetséges állapotot tekintve 75%-ban téves következtetésre jutna.