Will we ever be able to teleport? - Sajan Saini

Tłumaczenie: Kajetan Grzelka Korekta: Rysia Wand

Is teleportation possible?

Czy teleportacja jest możliwa?

Could a baseball transform into something like a radio wave,

Czy piłka baseballowa mógłby przekształcić się w falę radiową,

travel through buildings,

przenikać budynki,

bounce around corners,

omijać przeszkody,

and change back into a baseball?

a potem ponownie zmienić się w piłkę?

Oddly enough, thanks to quantum mechanics, the answer might actually be yes.

Wbrew pozorom, dzięki mechanice kwantowej

odpowiedź może być twierdząca.

Sort of.

Tak jakby.

Here's the trick.

Jest pewien haczyk.

The baseball itself couldn't be sent by radio,

Piłki jako takiej nie da się wysłać przez radio,

but all the information about it could.

ale informacje o niej już tak.

In quantum physics, atoms and electrons

W fizyce kwantowej atomy i elektrony

are interpreted as a collection of distinct properties,

są interpretowane jako zbiór odrębnych właściwości,

for example, position,

na przykład miejsca,

momentum,

and intrinsic spin.

pędu

i wewnętrznego spinu.

The values of these properties configure the particle,

Wartości tych właściwości konfigurują cząstkę,

giving it a quantum state identity.

nadając jej tożsamość stanu kwantowego.

If two electrons have the same quantum state,

Jeśli dwa elektrony mają ten sam stan kwantowy,

they're identical.

to są identyczne.

In a literal sense, our baseball is defined by a collective quantum state

Nasza piłka jest dosłownie definiowana przez zbiorczy stan kwantowy

resulting from its many atoms.

otrzymany z jej wielu atomów.

If this quantum state information could be read in Boston

Jeśli informację o stanie kwantowym można odczytać w Bostonie

and sent around the world,

i rozesłać po świecie,

atoms for the same chemical elements could have this information

na atomach tych samych pierwiastków chemicznych

można "odcisnąć" tę informację

imprinted on them in Bangalore

w Bengaluru

and be carefully directed to assemble,

i zainicjować staranną rekonstrukcję,

becoming the exact same baseball.

otrzymując dokładnie taką samą piłkę.

There's a wrinkle though.

I tu mamy problem.

Quantum states aren't so easy to measure.

Stanów kwantowych nie da się tak łatwo zmierzyć.

The uncertainty principle in quantum physics

Zasada nieoznaczoności w fizyce kwantowej

implies the position and momentum of a particle

mówi, że pozycji i pędu cząstki

can't be measured at the same time.

nie można zmierzyć równocześnie.

The simplest way to measure the exact position of an electron

Najprostszy sposób zmierzenia dokładnego położenia elektronu

requires scattering a particle of light, a photon, from it,

wymaga rozproszenia jego cząstki światła, fotonu,

and collecting the light in a microscope.

i zebranie tego światła pod mikroskopem.

But that scattering changes the momentum of the electron in an unpredictable way.

Jednak takie rozproszenie zmienia pęd elektronu w nieprzewidywalny sposób.

We lose all previous information about momentum.

Tracimy wówczas wszystkie wcześniejsze dane o pędzie.

In a sense, quantum information is fragile.

W pewnym sensie informacja kwantowa jest bardzo delikatna.

Measuring the information changes it.

Pomiar ją zmienia.

So how can we transmit something

Jak transmitować coś,

we're not permitted to fully read without destroying it?

czego nie da się w pełni odczytać bez jednoczesnego zniszczenia?

The answer can be found in the strange phenomena of quantum entanglement.

Odpowiedź można znaleźć w osobliwym zjawisku zwanym stanem splątanym.

Entanglement is an old mystery from the early days of quantum physics

Splątanie było już tajemnicą za wczesnych dni fizyki kwantowej

and it's still not entirely understood.

i nadal nie jest w pełni zrozumiałe.

Entangling the spin of two electrons results in an influence

Splot spinów dwóch elektronów powoduje oddziaływanie,

that transcends distance.

które wykracza poza dystans.

Measuring the spin of the first electron

Pomiar spinu pierwszego elektronu

determines what spin will measure for the second,

określa, ile będzie mierzył drugi,

whether the two particles are a mile or a light year apart.

niezależnie od tego, czy te cząstki dzieli mila czy rok świetlny.

Somehow, information about the first electron's quantum state,

W jakiś sposób informacja o stanie kwantowym pierwszego elektronu,

called a qubit of data,

zwana kubitem danych,

influences its partner without transmission across the intervening space.

samoistnie wpływa na oddalonego partnera.

Einstein and his colleagues called this strange communcation

Einstein i jego koledzy nazwali tę dziwną komunikację

spooky action at a distance.

upiornym działaniem na odległość.

While it does seem that entanglement between two particles

Chociaż mogłoby się zdawać, że splot dwóch cząstek

helps transfer a qubit instantaneously across the space between them,

pomaga w natychmiastowym przeniesieniu kubitu w przestrzeni,

there's a catch.

jest pewien haczyk.

This interaction must begin locally.

To oddziaływanie musi zacząć się lokalnie.

The two electrons must be entangled in close proximity

Te dwa elektrony muszą być splecione w bliskim sąsiedztwie

before one of them is transported to a new site.

zanim jeden z nich zostanie przeniesiony.

By itself, quantum entanglement isn't teleportation.

Splot kwantowy sam w sobie nie jest teleportacją.

To complete the teleport,

Aby jej w pełni dokonać,

we need a digital message to help interpret the qubit at the receiving end.

potrzeba cyfrowej wiadomości, która pomoże odczytać otrzymany kubit.

Two bits of data created by measuring the first particle.

Są nią dwa bity danych wytworzone wskutek pomiaru pierwszej cząstki.

These digital bits must be transmitted by a classical channel

Te cyfrowe bity trzeba transmitować klasyczną drogą,

that's limited by the speed of light, radio, microwaves, or perhaps fiberoptics.

ograniczoną przez prędkość fal świetlnych, radiowych, mikrofal czy może światłowodów.

When we measure a particle for this digital message,

Pomiar cyfrowej informacji cząstki

we destroy its quantum information,

niszczy jej kwantową informację,

which means the baseball must disappear from Boston

czyli że piłka musi zniknąć z Bostonu,

for it to teleport to Bangalore.

by teleportować się do Bengaluru.

Thanks to the uncertainty principle,

Dzięki zasadzie nieoznaczoności

teleportation transfers the information about the baseball

teleportacja przesyła informację o piłce

between the two cities and never duplicates it.

między dwoma miastami bez duplikacji.

So in principle, we could teleport objects, even people,

W teorii można by teleportować przedmioty, a nawet ludzi,

but at present, it seems unlikely we can measure the quantum states

jednak obecnie raczej nie uda nam się zmierzyć stanów kwantowych

of the trillion trillion or more atoms in large objects

tryliona trylionów lub więcej atomów tworzących duże obiekty

and then recreate them elsewhere.

i następnie odtworzyć ich gdzie indziej.

The complexity of this task and the energy needed is astronomical.

Złożoność tego zadania i ilość potrzebnej energii jest astronomiczna.

For now, we can reliably teleport single electrons and atoms,

Na razie można bez przeszkód teleportować pojedyncze atomy i elektrony,

which may lead to super-secured data encryption

co może zaowocować super-bezpiecznym szyfrowaniem danych

for future quantum computers.

dla komputerów kwantowych w przyszłości.

The philosophical implications of quantum teleportation are subtle.

Filozoficzne konsekwencje teleportacji kwantowej są subtelne.

A teleported object doesn't exactly transport across space

Teleportowany obiekt nie do końca przemieszcza się w przestrzeni,

like tangible matter,

jak materia,

nor does it exactly transmit across space, like intangible information.

ani nie jest przesyłany przez przestrzeń, jak niematerialna informacja.

It seems to do a little of both.

Wykazuje chyba obie te własności.

Quantum physics gives us a strange new vision

Fizyka kwantowa daje nam osobliwą, nową wizję

for all the matter in our universe as collections of fragile information.

wszelkiej materii we wszechświecie jako zbioru wrażliwej informacji.

And quantum teleportation reveals new ways to influence this fragility.

Kwantowa teleportacja odsłania nowe sposoby wpływania na tę wrażliwość.

And remember, never say never.

Czyli "nigdy nie mów nigdy".

In a little over a century,

W nieco ponad sto lat

mankind has advanced from an uncertain new understanding

ludzkość przeszła od zalążków rozumienia

of the behavior of electrons at the atomic scale

zachowań elektronów w skali atomowej

to reliably teleporting them across a room.

do ich teleportacji na mały dystans.

What new technical mastery of such phenomena

Jak dalece uda się opanować ten fenomen

might we have in 1,000, or even 10,000 years?

za 1000, czy 10 000 lat?

Only time and space will tell.

To się jeszcze okaże.