Teleportação

A teleportação (do género que se vê nos filmes de ficção científica) sempre foi considerada impossível pelos físicos. A razão é simples e fundamental: para teletransportar um objecto de um ponto A para outro ponto B teremos que conhecer o estado de todas as partículas que constituem o corpo de modo a desmaterializá-lo  no ponto A e construir uma réplica no ponto B.Ora isso é impossível pela princípio de incerteza de Heisenberg que proíbe que uma partícula quântica tenha ao mesmo tempo posição e velocidade bem definida.

No entanto o mundo da física está sempre a reservar-nos surpresas sobre a realidade! Um físico ,Charles Bennet, mostrou como contornar  o referido princípio, pondo-o a funcionar a favor da teleportação e não contra.A ideia é explorar as estranhas propriedades dos objectos quânticos.

Suponhamos que criamos um par de electrões com uma propriedade especial:são representados por um único estado quântico. Isto quer dizer que as propriedades de um dependem das propriedades de outro ( tecnicamente é um estado EPR).Por exemplo, se o sistema estava inicialmente em repouso e se verificar que um dos fotões se move numa certa direção o outro automaticamente tem de mover-se no sentido oposto, para existir conservação do momento linear. Um par de partículas nestas condições chama-se par entrelaçado. Bennet usou fotões por ser mais fácil a nível experimental trabalhar com a polarização dos fotões: se se conhecer o plano de polarização de um dos fotões , o do segundo fica  automaticamente  determinado como sendo perpendicular ao primeiro mesmo sem necessidade de o observar.

É aqui que entra a estranha natureza do mundo quântico.Um sistema quântico, sem ser observado, não tem propriedades bem definidas.: só ao ser observado as adquire.Até lá sobrevive numa espécie de limbo numa sobreposição de estados possíveis.

O paradoxo EPR é o seguinte:criamos um par de fotões entrelaçados e deixamos que se separem milhares de km.Na ausência de observação nenhum deles tem polarização bem definida, estão ambos numa sobreposição de polarizações,sujeitos à restrição de serem complementares.Se medimos o fotão A que tem polarização horizontal instantaneamente o fotão B tem polarização vertical, o que parece violar a relatividade.Digo parece violar porque não há comunicação entre A e B ,ambos constituem um único sistema! Hoje já se observam pares entrelaçados separados por mais de 10 Km.

Bennet propôs um esquema de teleportação de fotões  usando o efeito EPR .Suponhamos que temos um par de fotões entrelaçados A e B.O Observador O1 fica com o fotão A e o Observador O2 com o fotão B. O1 quer transmitir o estado de um terceiro fotão C a O2 sem o enviar fisicamente através do espaço.Além do mais pelo princípio de incerteza de Heisenberg nunca pode medir todas as propriedades do fotão C.

A ideia de Bennet foi: O1 põe o fotão C num estado entrelaçado com o fotão A, adquirindo estes propriedades complementares ( por exemplo a polarização). Mas O2 tem o seu fotão B também entrelaçado com o fotão A, e portanto tem um estado complementar ao do fotão A..

Conclusão: A é complementar de C e B complementar de A . Ou seja, o estado C é igual ao estado B! Eis como transmitimos instantaneamente , sem comunicação, o estado físico de C para o de B! Teletransportamos assim o fotão C para O2. Só me apetece exclamar: elementar meu caro Watson!

Em 1997 um grupo de investigação da Universidade de Innsbruck,liderado por Anton Zeillinger publicou na Nature o artigo " Teleportação Quântica Experimental" , onde descreve os seus resultados.

Uma observação final: a teleportação quântica é mesmo quântica:depende do facto de de um sistema quântico não ter  estados bem definidos até ser observado.Mas não se aplica ao nosso mundo macroscópico constituídos por 10^23 partículas pois as correlações quânticas desaparecem quase instantaneamente! Nunca ninguém viu um gato simultaneamente vivo e morto!