Τηλεμεταφορα ύλης Ο σύγχρονος άνθρωπος είναι συνηθισμένος να χρησιμοποιεί πολλές συσκευές τηλεμετάδοσης χωρίς να το πολυσκεφτεί και χωρίς να καταλαβαίνει αρκετά τον τροπο
με τον οποίο γινεται αυτή η μετάδοση. . Η μεταφορά της ενέργειας είναι εξίσου εύκολη, είτε μεσώ καλωδίων είτε στη μορφή
laser ή των μικροκυμάτων.
τηλεμεταφορά ύλης, όμως, πώς μπορεί να γίνει; Αρκετά πανεπιστήμια σε όλο τον Κόσμο, αλλά και εραγαστήρια εταιριών (όπως το ΙΒΜ T.J. Watson Research Center, New York) εξετάζουν τις δυνατότητες τις οποίες προσφέρει η σύγχρονη τεχνολογία, αλλά και το θεωρητικό υπόβαθρο που θα επιτρέψει στα όνειρα των συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας να γίνουν
πραγματικότητα. Οι πρωτοπόροι ερευνητές ήδη προτείνουν πρακτικές μεθόδους και πειράματα, που θα επιτρέψουν καταρχήν την τηλεμεταφορά πολύ μικρών σωματιδίων, όπως άτομα, ατομικά
σωματίδια ή φωτόνια. Ο σχετικός τομέας ονομάζεται κβαντική τηλεμεταφορά (quantum teleportation) αποτελεί αντικείμενο έρευνας των εργαστηρίων που ασχολούνται με την εφαρμογή της πιο εξωτικής θεωρίας της
σύγχρονης φυσικής, της κβαντικής μηχανικής. Ωστόσο, ακόμα και στη Θεωρία, υπάρχουν δυσκολίες που πρέπει να ξεπεραστούν. Οι κυριότερες από αυτές οφείλονται στην απροσδιοριστίας (ή αβεβαιότητας) του Heisenberg. Σύμφωνα με αυτή τή βασική αρχή της φυσικής, όσο αυξάνουμε την ακρίβεια παρατήρησης ενός σωματιδίου τόσο η κατάστασή του επηρεάζεται από την ενέργεια της παρατήρησης. Ετσι δεν μπορούμε να καταγράφουμε με απόλυτη ακρίβεια τη θέση και την ταχύτητα ενός ατόμου, αφού μετά την καταγραφή αυτό θα έχει αποκτήσει μια
εντελώς διαφορετική θέση και ταχύτητα. Αυτό και μόνο δείχνει να είναι ένα πολύ δυνατό επιχείρη που αποκλείει εξαρχής τη δυνατότητα τηλεμεταφοράς όλης. Εκεί ακριβώς όμως στοχεύουν οι εργασίες γνωστών επιστημόνων όπως o C. Brassard, o
S. Braunstein, o C. Bennett, o H. Weinfirter και άλλοι. Χρησιμοποιώντας μια επιδέξια τεχνική της κβαντικής φυσικής και πιο συγκεκριμένα το φαινόμενο EPR (από τα αρχικά των Einstein, Podolsky, Rosen) παρακάμπτουν τις δυσκολίες που οφειλονται στην αβεβαιότητας. Η βάση της τεχνικής αυτής χρησιμοποιείτε ήδη και σε άλλους τομείς της έρευνας όπως η
κρυπτογράφηση και η κβαντική επικοινωνία. Το φαινόμενο EPR προκύπτει από τις βασικές αρχές της θεωρίας και προβλέπει ότι δύο σωματίδια που τιδράσει με κάποιον τρόπο, διατηρούν μια αμοιβαία επαφή ακόμη και όταν απομακρυνθούν. Πιο συγκεκριμένα, αν αλλάξει η κβαντική κατάσταση του ενός, ταυτόχρονα αλλάζει και η κβαντική κατάσταση στο δεύτερο, ανεξάρτητα από την απόσταση που τα χωρίζει. Το φαινόμενο αυτό χαρακτηρίστηκε από τον Αινσταιν ως "τηλεπάθεια_, διότι η μετάδοση της πληροφορίας από το ένα σωματίδιο στο άλλο γίνεται χωρίς χρονική καθυστέρηση, ακόμα κι αν τα σωματίδια αυτά βρίσκονται οτα δύο άκρα του σύμπαντος. Ενα φαινόμενο δηλαδή που παρακάμπτει ακόμα και την "παγκόσμια σταθερά, την ταχύτητα του φωτός! Αυτή την αμοιβαία αλληλεπίδραση μπορούμε να την εκμεταλλευτούμε για να ξεπεράσουμε τα εμπόδια που θέτει η αρχή του Heisenberg. Ο C. Brassard προτείνει την εξής μέθοδο: Αρχικά φέρνουμε σε επαφή δύο σωματίδια Β και C (βλ. σχήμα)
έτσι ώστε να αποκτήσουν αυτήν την ιδιότητα που περιγράφει το φαινόμενο [PR. Στη συνέχεια, στέλνουμε το ένα από αυτά να αλληλεπιδράσει με το σωματίδιο A,μενα αβεβαιότητας. Την πληροφορία αυτή μεταδίδουμε με κλασσικές μεθόδους (οπτικές ίνες, καλώδια κλπ.) στο δέκτη που πρόκειται να κατασκευάσει το αντίγραφο. Αντίθετα, η κβαντική πληροφορία, η οποία περιλαμβάνεται στο σωμα τίδιο
μεταφέρεται χωρίς χρονική καθυστέρηση στο σωματίδιο C. Η κλασική πληροφορία δεν επαρκεί βέβαια για την ακριβή αναπαραγωγή του πρωτοτύπου, συνδυάζεται όμως με την κβαντική πληροφορία που μεταφέρει το ενδιάμεσο σωματίδιο C δίνοντας τελικά ένα τέλειο αντίγραφο. Με αυτόν τον τρόπο παρακάμπτονται οι θεωρητικές δυσκολίες και η τήλεμεταφορά ύλης γίνεται δυνατή
τουλάχιστον ως προς το θεωρητικό υπόβαθρο. Παραμένουν οι τεχνικές δυσκολίες, οι οποίες αποτελούν το επόμενο πεδίο έρευνας και πειραματισμού. Θεωρητικά ή διαδικασία την
οποία πρέπει να ακολουθήσουμε για μια... επιτυχημένη τηλεμεταφορά είναι δεδομένη. Το πρωτότυπο πρέπει να σαρωθεί όπως σε έναν απλό scanner, με όλη την απαιτούμενη λεπτομέρεια, και κάθε πληροφορία την οποία περιέχει πρέπει να μεταδοθεί με κάποιον τρόπο στο σημείο αναπαραγωγής. Εκεί, μια άλλη συσκευή Θα αναλάβει την αντίστροφη διαδικασία, δηλαδή να μετατρέψει την πληροφορία σε οργανωμενη ύλη. Η πληροφορία δεν πρέπει να χαθεί ή να αλλοιωθεί σε καμία περίπτωση, αφού τότε το αντίγραφο Θα είναι διαφορετικό από το πρωτότυπο, με
απρόβλεπτες συνέπειες... Υπάρχουν δύο διαφορετικές περιπτώσεις: είτε o scanner που "διαβάζει_ την αρχική πληροφορία Θα καταστρέψει το πρωτότυπο είτε Θα το αφήσει ανέπαφο. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε τηλεμεταφορά, ενώ στη δεύτερη αναπαραγωγή, που σημαίνει ότι στο τέλος θα υπάρχουν δύο πανομοιότυπα
αντικείμενα: το πρωτότυπο και το αντίγραφο. Οσο περισσότερη είναι η πληροφορία την οποία περιέχει το πρωτότυπο τόσο πιο λεπτομερής πρέπει να είναι η σάρωση και τόσο περισσότερος χρόνος απαιτείται για τη μετάδοσή της. Ομως, σε τι ποσότητα πληροφορίας αναφερόμαστε; Προκειμένου να περιγραφεί όμως ένα άτομο, απαιτούνται περισσότερα bits πληροφορίας, που Θα αφορούν στη θέση του στο χωρο, την ταχύτητά του και το είδος του. Ακόμη πιο σύνθετα κομμάτια ύλης, όπως ένας κρύσταλλος, ένα κύτταρο ή ακόμη και ένας ζωντανός οργανισμός, απαιτούν τρομακτικές ποσότητες πληροφορίας, που πρέπει να σαρωθούν και να
μεταδοθούν με απόλυτη ακρίβεια.
γνωστό πείραμα "Visible Human_ του American National Institute of Health, ένα ανθρώπινο σώμα (ένας κατάδικος θανατώθηκε καταψύχτηκε και τεμαχίσθηκε σε 1.800 τομές) αποτυπώθηκε με ακρίβεια ενός
χιλιοστού προς όλες τις διευθύνσεις. Millennium 4-97 s33-34 http://users.forthnet.gr/ath/hwebs1/