Seth Brundle, Jeff Goldblums karaktär i ”The Fly” påminner oss om hur rörigt hela teleportationsverksamheten kan vara. 20th Century-Fox/Getty Images Sjukt på de vansinniga morgonskolans avhopp? Längtar du efter en morgonpendling fri från raseri på vägar och kollektivtrafik?
Väl, tur för dig, vetenskapen arbetar med ett svar, och det kan vara så enkelt som att skanna ner din kropp till subatomär nivå, förinta alla dina favoritdelar vid punkt A och sedan skicka all skannad data till punkt B, där en dator bygger upp dig från ingenting på en bråkdel av en sekund.
Säker, det handlar om att bita ditt barn i en subatomär flishuggare varje morgon, men tänk på hela tiden du sparar!
Det heter teleportation , och du vet det förmodligen bäst från "Star Trek" och "The Fly". Om det förverkligas för människor, denna fantastiska teknik skulle göra det möjligt att resa stora avstånd utan att fysiskt korsa utrymmet mellan. Globala transporter kommer att bli omedelbara, och interplanetära resor kommer bokstavligen att bli ett litet steg för människan.
Tveksam? Tänk ett ögonblick på att teleportation inte har varit strikt sci-fi sedan 1993. Det året, konceptet rörde sig från området omöjlig fantasi till teoretisk verklighet. Fysikern Charles Bennett och ett team av IBM -forskare bekräftade att kvantteleportering var möjlig, men bara om det ursprungliga objektet som teleporterades förstördes. Varför? Skanningen stör originalet så att kopian blir det enda kvarvarande originalet.
Denna uppenbarelse, tillkännagavs först av Bennett vid ett årligt möte i American Physical Society i mars 1993, följdes av en rapport om hans resultat den 29 mars, 1993, utgåva av Physical Review Letters. Sen den tiden, experiment med fotoner har visat att kvantteleportation är, faktiskt, möjlig.
Arbetet fortsätter idag, som forskare kombinerar delar av telekommunikation, transport och kvantfysik på häpnadsväckande sätt.
Teleportationsexperiment orsakar ganska röra i science fiction, producera inifrån och ut babianer, gen-splitsade monster och dematerialiserade galningar som ingen någons verksamhet.
I verkligheten, dock, experimenten är hittills avskyvärda och överlag ganska lovande.
1998, fysiker vid California Institute of Technology (Caltech), tillsammans med två europeiska grupper, gjorde IBMs teleportationsteori till verklighet genom att framgångsrikt teleportera en foton - en energipartikel som bär ljus.
Caltech -teamet läste atomstrukturen för en foton, skickade denna information över 3,28 fot (ca 1 meter) koaxialkabel och skapade en kopia av fotonen på andra sidan. Som förutsagt, den ursprungliga fotonen existerade inte längre när kopian dök upp.
För att genomföra experimentet, Caltech -gruppen var tvungen att ta på sig något som kallades Heisenbergs osäkerhetsprincip . Som alla boxade, kvantstatskatt kommer att berätta för dig, denna princip säger att du inte samtidigt kan känna till en partikels plats och momentum. Det är också huvudbarriären för teleportering av föremål som är större än en foton.
Men om du inte kan veta positionen för en partikel, hur kan du då ägna dig åt lite kvantteleportering? För att teleportera en foton utan att bryta mot Heisenberg -principen, Caltech -fysikerna använde ett fenomen som kallas förveckling . I trassel, du behöver minst tre fotoner för att uppnå kvantteleportation:
Om forskare försökte titta för nära på foton A utan att trassla in sig, de skulle stöta på det, och därigenom ändra den. Genom att trassla ihop fotonerna B och C, forskare kan extrahera lite information om foton A, och den återstående informationen skulle vidarebefordras till B genom trassel, och sedan vidare till foton C. När forskare tillämpar informationen från foton A till foton C, de skapar en exakt kopia av foton A. Men foton A finns inte längre som det gjorde innan informationen skickades till foton C.
Med andra ord, när kapten Kirk strålar ner till en främmande planet, en analys av hans atomstruktur passerar genom transportrummet till sin önskade plats, där den bygger en Kirk -kopia. Under tiden, originalet dematerialiseras.
Sedan 1998 har forskare har inte riktigt arbetat sig fram till att teleportera bavianer, eftersom teleportering av levande materia är oändligt knepigt. Fortfarande, deras framsteg är ganska imponerande. År 2002, forskare vid Australian National University teleporterade framgångsrikt en laserstråle, och 2006, ett team vid Danmarks Niels Bohr -institut teleporterade information lagrad i en laserstråle till ett moln av atomer cirka 1,6 fot (en halv meter) bort.
"Det är ett steg längre eftersom det för första gången innebär teleportation mellan ljus och materia, två olika objekt, "förklarade teamledaren Dr Eugene Polzik." Den ena är informationsbäraren och den andra är lagringsmediet "[källa:CBC].
Under 2012, forskare vid University of Science and Technology of China gjorde ett nytt teleportationsrekord. De teleporterade en foton 97 kilometer, 81 kilometer längre än föregående rekord [källa:Slezak]. Bara två år senare, Europeiska fysiker kunde teleportera kvantinformation genom en vanlig optisk fiber som används för telekommunikation [källa:Emerging Technology from the arXiv].
Med tanke på dessa framsteg, du kan se hur kvantteleportation kommer att påverka kvantberäkningsvärlden långt innan det hjälper din morgonpendlingstid. Dessa experiment är viktiga för att utveckla nätverk som kan distribuera kvantinformation med överföringshastigheter mycket snabbare än dagens mest kraftfulla datorer.
Allt handlar om att flytta information från punkt A till punkt B. Men kommer människor någonsin att göra den kvantejakten också?
Seth Brundle, Jeff Goldblums karaktär i "The Fly" påminner oss om hur rörigt hela teleportationsverksamheten kan vara. 20th Century-Fox/Getty Images Tyvärr, transportörerna av "Star Trek" och telepoderna i "The Fly" är inte bara en långt framtida möjlighet, men också kanske en fysisk omöjlighet.
Trots allt, en transportör som gör det möjligt för en person att resa omedelbart till en annan plats kan också kräva den personens information för att resa med ljusets hastighet-och det är ett stort nej-nej enligt Einsteins teori om särskild relativitet.
Också, för en person att teleportera, teleporterns dator skulle behöva identifiera och analysera alla tio 28 atomer som utgör människokroppen. Det är mer än en biljon biljoner atomer. Denna undermaskin skulle då behöva skicka informationen till en annan plats, där en annan fantastisk maskin skulle rekonstruera personens kropp med exakt precision.
Hur mycket utrymme för fel skulle det finnas? Glöm dina rädslor för att splittra DNA med en husfluga, för om dina molekyler rekonstituerades till och med en millimeter på sin plats, du skulle "anlända" till din destination med allvarliga neurologiska eller fysiologiska skador.
Och definitionen av "anlända" skulle säkert vara en stridspunkt. Den transporterade individen skulle faktiskt inte "komma" någonstans. Hela processen skulle fungera mycket mer som en faxmaskin - en kopia av personen skulle dyka upp i mottagaränden, men vad skulle hända med originalet? Vad gör du med dina original efter varje fax?
Det står förnuftigt, sedan, att varje framgångsrik bio-digital teleportation skulle vara en handling av mord och skapande. Varje användning skulle se digitaliseringen av din kropps detalj, skapandet av en genetisk klon komplett med alla resenärers minnen, känslor, hopp och drömmar.
Originalkopian skulle behöva dö; det är, såvida vi inte är coola med tanken på att duplicera oss själva varje gång vi behöver resa längdskidåkning och begå barnmord varje gång lilla Jimmy går till skolan.
Som med all teknik, forskare kommer säkert att fortsätta att förbättra de underliggande begreppen teleportation. En dag, en så hård livssyn, död och teleportation kan mycket väl verka barbariskt och oinformerat. Våra förfäder kan känna att deras kroppar bleknar och dematerialiseras i en värld, även när deras ögon öppnas på en planet som är otaliga ljusår bort.
Utforska länkarna på nästa sida för att lära dig ännu mer om kvantfysik och teleportation.
Teleportation är en av de "Frankenstein" -teknologier som skrämmer oss även när de inspirerar oss. Säkert, kraften att omedelbart resa från New York till Bangkok eller från jorden till Alpha Centauri är verkligen en kraft värd att ta tag i. Det kan i slutändan garantera mänsklighetens överlevnad och dess perifera teknik kan i grunden förändra vad det är att vara människa.
Trots allt, om en maskin kan digitalisera allt du är och bygga om den på andra sidan planeten, varför bry sig om ett perfekt exemplar? Vad sägs om en förbättrad kopia som är yngre, smartare, starkare och gladare? Varför ska du någonsin oroa dig för att bli gammal när du helt enkelt kan passera teleporteren och komma fram förnyad?
Bio-digital teleportation lockar och förföljer oss. Det är därför som så många av våra sci-fi-visioner av det innebär inneboende tragedi och avhumaniserande skräck. För om vi någonsin uppnår det, vi kommer att behärska livet, död, materia, rum och tid. Säkert, någon barriär bör stå mellan mänskligheten och sådan gudomlighet, höger? –- Robert Lamb
