Das Teleportieren von Menschen stellt enorme technische und philosophische Herausforderungen. Ein kürzlich durchgeführtes Experiment hat eine außergewöhnliche Präzision bei der Quantenteleportation über eine Entfernung von über 40 Kilometern erreicht.
Könnte eine menschliche Teleportation mit technologischen Fortschritten bei der Verarbeitung großer Datenmengen möglich sein?
Wie nah sind wir der Teleportation von Menschen?
Scotty, teleportiere für zwei. Mit Eis.
Diese Grundnahrungsmittel der Science-Fiction setzen die Existenz einer wahren "technischen Magie" voraus, bei der Menschen Teilchen für Teilchen in einer völlig anderen Position gescannt, zerlegt und sofort wieder zusammengesetzt werden.
Eine einfache und sofortige Art zu reisen, vorausgesetzt, dass einige wichtige Teile von Ihnen dabei nicht verloren gehen.
Die Forscher haben Fortschritte in Richtung dieses Ziels erzielt, jedoch in sehr geringem Umfang. Sie haben erfolgreich Photonen (Lichtteilchen) und Atome wie Cäsium und Rubidium teleportiert. Aber wie bereit sind wir, Leute hier und da teleportieren zu sehen?
Teleportation existiert. Vor allem aber ist es ein (großes) philosophisches Problem
Was bedeutet es wirklich, jemanden zu teleportieren? Angenommen, Sie erstellen erfolgreich ein Teleporter-Gerät, mit dem eine Person von einem Ort zum anderen gesendet werden kann. Wenn dieser Mensch an seinem Ziel ankommt und wieder auftaucht, sind sie dann tatsächlich dieselbe Person?
Sollte nicht jemand, der einen Teleporter betritt, Atom für Atom "zerstört" werden, bevor eine Kopie davon am Zielort neu erstellt wird? Erfordert die Teleportation einerseits "Mord" einerseits und "Wiedergeburt" andererseits?
Und diese zweite Person, wenn auch mit genau denselben Atomen und Gedanken, ist sie wirklich genau dieselbe oder ist sie technisch eine Art Klon?
Und wenn die Teleportation uns zwingt, Klone von uns selbst zu erstellen (möglicherweise unzählige), wo ist dann wirklich die Person, die ursprünglich im Teleport verschwunden ist? Der theoretische Physiker Michio Kaku Zu diesem Thema sagte er: „Wenn Sie gerade das Original sterben gesehen haben und an eine Seele glauben, wohin ist diese Seele gegangen? Wenn diese Person "tot" ist, wer ist dann dieser Betrüger, der wieder aufgetaucht ist? ""
Ideen für eine Netflix-Serie, denke ich.
Teleportation, eine Frage der Information
Michio Kaku selbst ist der Ansicht, dass wir diese edlen Einwände in den nächsten 100 Jahren überwinden und möglicherweise eine menschliche Teleportation ermöglichen können.
Wie ich bereits sagte, konnten Wissenschaftler von allen imaginären Teleportationen hauptsächlich Quantenteleportation erreichen. Diese Art der Teleportation trägt Informationseigenschaften zwischen Partikeln und nicht zwischen realer Materie. Eine Technologie, die zu Anwendungen wie der Schaffung eines Quanteninternets, eines Internets der nächsten Generation mit rasanter Geschwindigkeit und außergewöhnlicher Genauigkeit und Sicherheit führen kann.
In einer jüngsten Entwicklung (Ende 2020) konnten Wissenschaftler erstmals Quanteninformationen teleportieren in einem 40 Kilometer langen Glasfasernetz mit einer Genauigkeit von 90%.
Sag mir "wie viel, wie viel, wie viel"
Die geteilte Information lag in Form von Photonen-Qubits vor: Zwei-Zustands-Systeme, die Grundeinheiten der Quanteninformation sind. Sie werden über große Entfernungen durch Quantenverschränkung geteilt, die zwei oder mehr Teilchen miteinander verbindet. Obwohl sehr weit entfernt, werden die Informationen, die in einem Paar miteinander verflochtener Partikel codiert sind, teleportiert.
Forschung (finde es hier) wurde durchgeführt von Nationales Beschleunigerlabor von Fermi, ein nationales Labor des US-Energieministeriums, das an die Universität von Chicago angeschlossen ist.
Einer der Mitautoren des Papiers, der Fermilab-Wissenschaftler Panagiotis Spentzouris, der das quantenwissenschaftliche Programm von Fermilab leitet, erklärte die Bedeutung der Ergebnisse der Quantenteleportation.
Wir sind begeistert von diesen Ergebnissen. Dies ist ein Schlüsselereignis auf dem Weg zur Schaffung einer Technologie, die die Art und Weise, wie wir globale Kommunikation betreiben, neu definiert
Panagiotis Spentzouris, FermiLab
Quantenteleportation, eine totale Revolution
Bei Erfolg könnte das Quanten-Internet zu einer Kommunikationsrevolution führen, die Computer-, Datenspeicher- und Präzisionssensoren transformiert. Dafür gibt es viele Versuche, die sich in naher Zukunft verstärken werden.
Die Reise in einen Diamanten
Vor diesem Erfolg umfassten Teleportationsexperimente Versuche von 2019 von japanischen Forschern, um Informationen in die Gitter eines Diamanten zu senden. Das Team verwendete einen Stickstoff-Nanomagneten, um den Polarisationszustand eines Photons auf ein Kohlenstoffatom zu übertragen und es effektiv zu teleportieren.
Ein Sprung in den Himmel
In einem anderen Fernunternehmen, in 2017Chinesische Wissenschaftler konnten Photonen zu einem über 500 km hohen Satelliten teleportieren. Dazu haben sie ein Photonenpaar auf der Erde erzeugt und dann eines der verschränkten gekoppelten Photonen an den Satelliten übertragen. Um sicherzustellen, dass sie noch verbunden waren, haben die Forscher beide Photonen gemessen. In mehreren Millionen Versuchen wurden positive Ergebnisse in erzielt911 Fälle. Wenn wir Menschen teleportieren würden, würden wir sicherlich eine höhere Erfolgsquote wollen.
Wie schwierig wäre es, Menschen zu teleportieren?
Eine unterhaltsame Studie von Physikstudenten der Universität Leicester aus dem Jahr 2013 versuchte dies zu beweisen. In Wahrheit beschränkte sich das Experiment darauf, zu berechnen, wie schwierig es sein würde, die Informationen jedes Menschen zu transportieren.
Und die Dinge sind schon kompliziert.
Die übertragbaren Daten für jeden Menschen würden aus den DNA-Paaren bestehen, aus denen die Genome in jeder Zelle bestehen.
Somit würden die Gesamtdaten für jede menschliche Zelle ungefähr 1010 Bits (b) betragen, während die Daten für einen vollständigen Menschen ungefähr 2,6 × 1042 b betragen würden. Das Senden dieser riesigen Datenmenge würde eine Art Computertechnologie erfordern, die wir noch nicht erfunden haben. Für die von Studenten verwendeten Technologiestandards von 2013 würde die Datenübertragung für einen einzelnen Menschen (mit einer Bandbreite zwischen 29,5 und 30 GHz) bis zu 4,85 × 1015 Jahre dauern, viel mehr als das Alter von 'Universum.
Ja, wir brauchen bessere Technologie
Wenn Sie hoffen, dass es eines Tages passieren wird, sind Sie nicht verrückt und nicht allein. Nach einer erfolgreich abgeschlossenen Quantenteleportation im Jahr 2024 wurde Professor Ronald Hanson der Universität Delft in Holland sagte:
Wenn Sie glauben, dass wir nichts weiter als eine Ansammlung von Atomen sind, die miteinander verbunden sind, sollte es im Prinzip möglich sein, sich von einem Ort zum anderen zu teleportieren. In der Praxis ist es äußerst unwahrscheinlich, aber zu sagen, dass es niemals funktionieren wird, ist sehr gefährlich. Ich würde es nicht ausschließen: Es gibt kein Grundgesetz der Physik, das dies verhindert. Wenn es jemals passiert, wird es weit in der Zukunft sein.
Wie weit weg?
Wie weit diese Funktion gehen wird, steht zur Debatte. Als Referenz "Star Trek", die Show, die die Teleportation berühmt machte, Es wurde zwischen dem 22. und 24. Jahrhundert eingestellt.
