Será que um dia poderemos nos teletransportar? - Sajan Saini

Veja a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/will-we-ever-be-able-to-teleport-sajan-saini

É possível o teletransporte? Poderia uma bola transformar-se em algo como uma onda de rádio, viajar através de edifícios, saltar obstáculos e torna-se novamente em uma bola? Curiosamente, graças à Mecânica Quântica, a resposta pode ser sim... mais ou menos! Sajan Saini explica.

Lição de Sajan Saini, animação de Karrot Animation.

É possível teletransportarmo-nos?

Poderá uma bola transformar-se
em algo parecido com uma onda de rádio,

viajar através de prédios,

saltar sobre os obstáculos,

e voltar a ser uma bola?

Curiosamente, graças à Mecânica Quântica,
a resposta pode ser sim.

Mais ou menos.

O truque é este.

A bola em si não pode ser
enviada por ondas de rádio,

mas todas as informações sobre ela, podem.

Na Física Quântica,
os átomos e os eletrões

são interpretados como um conjunto
de propriedades distintas,

por exemplo, a posição,

o momento,

e o "spin" intrínseco.

Os valores dessas propriedades
definem a partícula,

dando-lhe a identidade de estado quântico.

Se dois eletrões possuem
o mesmo estado quântico,

são idênticos.

Em sentido literal, a nossa bola
é definida por um estado quântico coletivo

resultante dos seus numerosos átomos.

Se essa informação do estado quântico
puder ser interpretada em Boston

e enviada para todo o mundo,

átomos de elementos químicos iguais
podem receber essa informação

impressa neles, em Bangalore

e ser cuidadosamente orientados
para se montarem,

tornando-se exatamente na mesma bola.

Mas há um mas.

Os estados quânticos
não são fáceis de medir.

O Princípio da Incerteza,
na Física Quântica,

implica que a posição e o momento
de uma partícula

não podem ser medidos ao mesmo tempo.

A forma mais fácil de medir
a exata posição de um eletrão

requer dispersar
uma sua partícula de luz, um fotão,

e apanhar a luz num microscópio.

Mas essa dispersão altera o momento
do eletrão de forma imprevisível.

Perdemos todas as informações
prévias sobre o momento.

De certa forma,
as informações quânticas são frágeis.

Medir a informação altera-as.

Então como podemos transmitir algo

que não temos possibilidade de compreender
totalmente, sem o destruir?

A resposta encontra-se no estranho
fenómeno do entrelaçamento quântico.

O entrelaçamento é um velho mistério desde
os primeiros dias da Mecânica Quântica,

e ainda não é completamente entendido.

Entrelaçar o "spin" de dois eletrões
resulta numa influência

que transcende distâncias.

Medir o "spin" do primeiro eletrão

determina qual o "spin"
que será medido no segundo,

quer as duas partículas estejam
a uma milha ou a um ano-luz de distância.

De certa forma, as informações sobre
o estado quântico do primeiro eletrão,

chamado um "bit" quântico de dados,

influenciam o seu parceiro

sem a transmissão
através do espaço intermediário.

Einstein e os seus colegas chamaram
a esta estranha comunicação

uma "ação assustadora à distância".

Embora pareça que o entrelaçamento
entre duas partículas ajuda a transferir

um "bit" quântico imediatamente
através do espaço entre elas,

há um senão.

Esta interação deve começar localmente.

Os dois eletrões devem ser
entrelaçados em proximidade

antes de um deles ser
transportado para um novo local.

Por si só, o entrelaçamento quântico
não é teletransporte.

Para completar o teletransporte,

precisamos de uma mensagem digital para
interpretar o "bit" quântico na receção.

Dois "bits" de dados criados
ao medir a primeira partícula.

Estes "bits" digitais devem ser
transmitidos por um canal clássico

que é limitado pela velocidade da luz

— rádio, micro-ondas
ou, talvez, fibra ótica.

Quando medimos uma partícula
para essa mensagem digital

destruímos a sua informação quântica,

o que significa que a bola
deve desaparecer de Boston

para se teletransportar a Bangalore.

Graças ao Princípio da Incerteza,

o teletransporte transfere
as informações sobre a bola

entre as duas cidades
e nunca as duplica.

Então, em teoria, podemos teletransportar
objetos, até mesmo pessoas,

mas, atualmente, parece improvável
que possamos medir os estados quânticos

de biliões de biliões ou mais
átomos em objetos grandes

e depois recriá-los noutro lugar.

A complexidade desta tarefa
e a energia necessária são astronómicas.

Por enquanto, podemos teletransportar
de forma fiável eletrões e átomos únicos,

o que pode levar a uma criptografia
de dados super segura

para futuros computadores quânticos.

As implicações filosóficas
do teletransporte quântico são subtis.

Um objeto teletransportado
não é transportado exatamente

como matéria tangível,

nem transmitido exatamente pelo espaço,
como informação intangível.

Parece fazer um pouco as duas coisas.

A Física Quântica apresenta-nos
uma estranha visão

para toda a matéria no nosso universo
como coleções de informações frágeis.

O teletransporte quântico revela novas
formas de influenciar essa fragilidade.

E, lembrem-se, nunca digam nunca.

Em pouco mais de um século,

a humanidade avançou a partir
de uma nova compreensão incerta

do comportamento dos eletrões
na escala atómica

para os teletransportar de forma
fiável através de uma sala.

Que novo domínio técnico
de tais fenómenos

poderrmos ter dentro de mil
ou até 10 mil anos?

Apenas o tempo e o espaço o dirão.