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Titolo: Teletrasporto

Salve!
Credo che un po' tutti noi abbiamo sentito in tv la news del
teletrasporto. Per chi non c'era: hanno copiato le caratteristiche di
una particella in due laboratori a circa 2km di distanza e quindi la
si può considerare teletrasportata. C'è qualcuno, su questo NG che può
fare il punto della situazione?
1) A Leonardo hanno detto "copiare el caratteristiche", ma in termini
fisici che hanno fatto?
2) *Come* hanno fatto?
3) Che c'entra la meccanica quantistica?
4) Sarebbe possibile, in futuro, fare la stessa cosa per piccoli
oggetti?
5) Il trasferiemento è istantaneo o ha una velocità finita?
6) Fantasia: sarebbe possibile, un giorno molto nel futuro, trasferire
un robot su un altro pianeta o su una stella?
Attilio

Temo che la faccenda del teletrasporto sia da ridimensionare alquanto e 
da ricondurre ad una dimensione molto meno sensazionalistica.
Quello che è stato fatto a Ginevra non è ciò che si potrebbe pensare: il 
vero teletrasporto informativo, alla Startrek per intenderci, lo ottieni solo 
quando non vi sono media interposti tra la sorgente e la destinazione.
Ora, a Ginevra due laboratori distanti 50metri l'uno dall'altro sono stati 
collegati con una fibra ottica di 2Km e ciò che è stato fatto è 
semplificando al massimo:
a) scansionare un fotone situato nel laboratorio sorgente
b) inviare i dati che lo descrivono tramite fibra ottica alla destinazione.
c) riottenere il fotone originale grazie ai dati trasmessi usando come 
'materiale da scultura' un fotone neutro.
L'esperimento rappresenta una variante a distanza più lunga di ciò che 
era stato già teorizzato nel 1993 e provato nel 1997-98.
Prima di allora si riteneva impossibile poter scansionare un'intera 
particella per poi riprodurla a distanza poichè ogni misura che viene 
fatta ne altera le caratteristiche modificandola e all'atto pratico la 
distrugge.
La proprietà alla base di tutto (ancora da chiarire completamente) è il  
cosiddetto 'quantum entanglement', che si può tradurre con 
'accoppiamento quantico'.  
In pratica tramite uno speciale laser posso creare una coppia di fotoni 
gemelli (entangled) i quali mostrano una curiosa proprietà: se io li 
separo sparandoli in due luoghi anche molto lontani, essi mantengono le 
medesime proprietà essenziali e se misuro le loro polarizzazioni ad un 
certo istante, otterrò gli stessi valori per entrambi i gemelli, a dispetto del 
fatto che la polarizzazione cambi continuamente nel tempo e che sia 
completamente scorrelata tra due fotoni qualunque.
E questo vale non solo per fotoni ma anche per elettroni ed interi atomi 
'gemellati'.
Ciò porta a ritenere che vi sia una sorta di comunicazione istantanea a 
distanza tra i due gemelli, una specie di 'telepatia' fra particelle distanti.  
Su quest'ultimo punto però sono abbastanza scettico e propendo molto 
di più per l'ipotesi di Einstein(EPR), il quale tacciava di incompletezza la 
teoria quantica.
In poche parole le due particelle gemelle in realtà potrebbero 
semplicemente conservare la stessa funzione quantica originale, non 
descritta dalla teoria a causa della sua complessità, e non comunicare 
'telepaticamente' come oggi qualcuno afferma.  
Per usare una metafora si può pensare ad una racchetta da tennis che 
spara due palline identiche con lo stesso effetto seppur molto sofisticato 
(spin) in due direzioni diverse. Esse sono gemelle all'atto pratico e 
seppur cambiando nel tempo gli spin, se misurati nello stesso istante,  si 
mantengono identici senza per questo dover supporre una telepatia fra 
le due palline.  
Il limite della teoria quantica sta forse nel fatto che la funzione che 
descrive gli spin è troppo complessa per poter prevedere 
matematicamente lo spin delle palline dopo un certo intervallo di tempo.
 
Per poter provare che vi è davvero 'telepatia' tra le due particelle gemelle 
occorrerebbe alterare in sequenza la polarizzazione di una particella  
gemella e verificare se a distanza di 10km la stessa sequenza di 
polarizzazione si è verificata istantaneamente anche sulla seconda 
particella gemella.
Allora sì che saremmo in presenza di teletrasporto informativo.
Ma questo non mi risulta sia stato affatto provato in quanto ci si è limitati 
a misurare le polarizzazioni in un certo istante delle particelle gemelle e 
a riscontrare gli stessi risultati a distanza nelle misure effettuate. 
bye
armaged
 
 

...

su un vecchio numero di Le Scienze c'era uno speciale. Magari fate
qualche ricerca... non ricordo il numero.
Ciao
Davide

 a riscontrare gli stessi risultati a distanza nelle misure effettuate.
Grazie Armageddon. Davvero un ottimo reply :)))
Per quanto riguarda la 'prova' tu dici dovrebbe chiarire oltre ogni dubbio
il teletrasporto informativo (istantaneo?)....perchč non č ancora stato
fatto?
C' č un limite nelle tecnologie attuali oppure non si conoscono bene a fondo
i principi che lo dovrebbero governare?

Scusate se mi intrometto. Il tuo messaggio mi è stato molto utile.
Quest'anno intendevo fare una tesina proprio su questo quindi la tua
risposta arriva proprio nel momento giusto. Io sto cercando molto in giro ed
ho anche trovato qualcosa. Ad ogni modo, conosci per caso qualche indirizzo
utile al riguardo (anche inglese), soprattutto su teletrasporto in generale
e sul 'quantum entaglement'?
Grazie mille di tutto ed un saluto.
Luca Carlon

Notizia: TELETRASPORTO
Spiegazione: teletrasportato un fotone, anzi due. Anzi, uno qua ed uno là.
Precisazione: in realtà non è un teletrasporto alla Star Treck.
Procedura: c'è un fotone, una fibra ottica ed un altro fotone: alla fine
della storia il secondo fotone è identico al primo fotone.
Domanda da ebete: non si faceva prima con un fax?
Preghiera: non ridete; la domanda da ebete è molto più seria di quanto vi
sembri in prima lettura.
Per gli scettici: leggere (dizionario?) il significato della parola
teletrasporto; poi leggere il significato del prefisso tele ed il
significato del lemma trasporto.
Per chi vuole approfondire, vedere anche: fax, copia, fotocopia, e-mail,
timbro, gemello, clone, Dolly, bufala.
Enzo
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it


In rete puoi trovare parecchio materiale. 
A parte il classico 
www.nature.com
  lo stato dell'arte della ricerca lo puoi 
trovare anche su 
http://arxiv.org
, una raccolta massiccia di studi e 
ricerche spesso disponibili prima della pubblicazione sulle riviste 
scientifiche.   
In particolare l'intero esperimento di Ginevra di cui stiamo parlando lo 
puoi scaricare ancora caldo fumante da qui:
http://arxiv.org/pdf/quant-ph/0301181
Rispondendo anche a Songohan attualmente nessuno è ancora riuscito 
a trasmettere un misero singolo bit di informazione tra due particelle 
gemellate (entangled) e separate a distanza nonostante queste mostrino 
dei misteriosi effetti cosiddetti 'non locali' compatibili con la teoria ma 
non ancora pienamente compresi.  
Se ci si riuscisse, anche solo agendo sulla polarizzazione di una 
particella usando un banale Morse, sarebbe un salto tecnologico di 
enorme portata davvero, per ora sembra di assistere ad una corsa allo 
scoop a tutti i costi.
Paradossalmente a forza di gridare 'al lupo al lupo' , se l'esperimento di 
teleporting riuscisse davvero,  passerebbe quasi inosservato....
bye
armaged
 
 
 

 enorme portata davvero,
Grazie Arma per la risposta.
In effetti si aprirebbe l'era della trasmissione a distanza delle
informazioni........cioè...ce ne rendiamo conto?
Dai, forza umani, che aspettate, non fate la guerra, fate la pace e la
scienza!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

scienza!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Mi duole fare sempre il guastafeste, ma mi pare
di ricordare che ci sia un teorema di meccanica
quantistica che dice che l'entanglement non puo`
essere usato per inviare informazione. Mi par di
ricordare che qualcuno abbia detto che lo si puo`
trovare nel libro di Ghiradi, "Un'occhiata alle carte
di Dio", o qualcosa del genere... qualcuno puo`
confermare?
Ciao
Paolo Russo

 Allora sì che saremmo in presenza di teletrasporto informativo.
Ma l'alterazione con successiva misura della polarizzazione di una delle due
particelle non
"romperebbe" l'entanglement, "precipitando" lo stato del sistema ?
Invece mi sembra più concettualmente più significativo l'esperimento di A.
Aspect, in cui l'asse secondo cui veniva misurata la polarizzazione cambiava
così rapidamente che nessun segnale avente velocità inferiore o uguale a
quella della luce poteva essere scambiato tra le due particelle.
Ciao
Gianfranco

 
L'esperimento di Aspect fu teso a mostrare una forte correlazione 
statistica di comportamento tra due fotoni gemelli (entangled,correlati).
Dopo Aspect vi sono stati diversi altri esperimenti che hanno confermato 
con maggior evidenza (grazie anche a migliori apparecchiature di 
emissione/rilevazione) che vi è una identità di comportamento 
"istantaneo" tra due particelle gemelle poste a distanza l'una dall'altra.
Recenti miglioramenti nella rilevazione permettono di renderla "non 
distruttiva" tramite l'uso di mirrors, ma siamo appena agli inizi.
Questi sono alcuni degli esperimenti più recenti e "puliti" che 
confermano e suggellano il primitivo esperimento di Aspect:     
http://people.bu.edu/alexserg/Entangled.pdf
http://xxx.lanl.gov/pdf/quant-ph/9501016
Dunque sull' effettiva correlazione tra due fotoni gemelli non vi è ormai 
più alcun dubbio.
Il dubbio emerge nel momento in cui devi spiegare cosa sta succedendo 
in realtà, in altre parole come fa il gemello B a conoscere 
istantaneamente lo stato del gemello A ?
Ipotesi 1:  usa un canale superluminare (con velocità >c) di 
comunicazione a noi sconosciuto che gli permette di sapere 
istantaneamente cosa sta facendo il gemello A.
Ipotesi 2: entrambi i gemelli seguono semplicemente la stessa funzione 
di comportamento per quanto complessa essa sia, che la teoria 
quantistica è in grado di specificare solo in termini probabilistici.
Da qui in avanti per ora è pura speculazione teorica. 
Personalmente propendo per la meno suggestiva ipotesi 2 o una 
variante di essa che puoi pensare in questi termini:
Gli orsetti gemelli.
Supponi di avere 2 orsetti Duracell esattamente identici (come quelli 
dello spot), quando vengono appoggiati sul terreno rivolti in due direzioni 
diverse e con la medesima posizione iniziale delle braccia e delle zampe  
essi avanzano indipendentemente l'uno dall'altro con la medesima 
funzione che ne descrive il movimento d'avanzamento.
Se scattiamo un'istantanea dopo 20 secondi otterremo per entrambi gli 
orsetti la stessa foto, essi avranno gli arti nella medesima posizione 
seppur essi siano completamente indipendenti e separati l'uno dall'altro.
Telepatia? No, semplicemente stesso comportamento, almeno fino a 
quando rimangono gemellati, se uno dei due inciampa il gemellaggio si 
interrompe.
Fuor di metafora la teoria non è in grado di descrivere tali movimenti 
data la loro complessità, al massimo arriva a stimare probabilisticamente 
se l'orsetto A giungerà al traguardo con la zampa sinistra piuttosto che 
con la zampa destra e al massimo potrà altresì dire che anche l'orsetto 
gemello B giungerà al traguardo con la stessa zampa dell'orsetto A.
Tutta l'osservazione poi è tremendamente complicata dal fatto che 
appena cerchi di scattare un'istantanea ad un orsetto, questi appena 
viene fotografato rimane accecato dal flash e finisce gambe all'aria non 
consentendoti di osservare all'atto pratico l'evoluzione degli eventi...
Che avesse ragione Einstein e i suoi compagni di merenda quando si 
riunirono per sbeffeggiare l'idea di una mirabolante telepatia fra 
particelle? 
Chi può dirlo, ai posteri l'ardua sentenza.....  ;-) 
bye
armaged

 
Questo e' quello che dicevano EPR: la descrizione della MQ e' 
incompleta, in realta' c'e' un meccanismo interno alle particelle
(variabili nascoste) che fissa a priori l'esito deglie esperimenti 
(come dire se ho due cariche la cui somma totale e' zero e se scopro 
che una delle due cariche  vale +1 allora l'altra deve valere -1) per 
cui non c'e'niente di strano nell'esito degli esperimenti di Aspect. 
La MQ invece dice che la descrizione e' completa e quindi NON c'e'
alcun modo di stabilire a priori l'esito degli esperimenti
perche' la loro natura e' intrinsecamente causale e non c'e'
nulla sotto tale casualita'. Le disuguaglinaze di Bell servono
proprio a fare distinzione tra questi due punti di vista.
L'esito dei risultati di Aspect mostrano che ha ragione la MQ,
in alternativa e' ancora possibile che invece ci sia un meccanismo
dentro le particlelle (variabili nascoste) che fissi l'esito degli 
esperimenti, ma tale meccanismo e' comunque non di tipo classico 
(variabili contestuali) e la cosa diventa comunque molto complicata
ed in ogni caso fuori dalla descrizione classica...
La questione dal mio punto di vista, ma anche di diverse altre persone
(vedi G Boniolo, Filosofia della Fisica, B. Mondadori)
e' che le correlazioni EPR possano benissimo coesistere con la teoria
della relativita' perche` non c'e' modo attraverso di essi di produrre
paradossi causali proprio perche' non c'e' un legame di causa effetto
all'interno di tali correlazioni: non posso usare il sistema correlato
come un telegrafo perche' non posso imporre alla particella vicino a 
me di produrre un certo esito riguardo alla misura del suo spin
(o polarizzazione). Si puo' addirittura provare che se eseguo 
asoperimenti su A oppure non li eseguo e se esamino nei due casi gli 
esiti degli esperimenti su B, non posso capire da questi ultimi
nemmeno se ho fatto esperimenti su A oppure no. Questo malgrado il 
fatto che, se ho fatto esperimenti anche su A, compaiano ogni volta
le correlazioni EPR tra gli esiti degli esperimenti su A e B.
Ciao, Valter
------------------------------------------------
Valter Moretti
Faculty of Science
Department of Mathematics
University of Trento
Italy
http://www.science.unitn.it/~moretti/homeE.html

Ciao, io vedo la cosa diversamente. Intanto bisogna premettere che
e' il mondo che ci dice come e' fatto anche se la sua natura si rivela
indescrivibile usando i nostri modelli che sono solo frutto 
dell'esperienza. Quando il mondo si rivela indescrivibile bisogna
adattare i nostri modelli ad esso. Fino a quando i nostri modelli
riadattati conservano predittivita' possiamo ritenere di avre ancora
una descrizione in qualche modo fedele del mondo.
 >Dunque sull'effettiva correlazione tra due fotoni gemelli non vi è 
 >ormai più alcun dubbio.
 >Il dubbio emerge nel momento in cui devi spiegare cosa sta 
succedendo >in realtà, in altre parole come fa il gemello B a 
conoscere >istantaneamente lo stato del gemello A ?
 >Ipotesi 1:  usa un canale superluminare (con velocità >c) di 
 >comunicazione a noi sconosciuto che gli permette di sapere 
 >istantaneamente cosa sta facendo il gemello A.
Questo violerebbe la teoria della relativita' e produrrebbe effetti
a-causali: nella situazione descritta posso sempre trovare un 
riferimento inerziale in cui l'esito dell'esperimento sul gemello
B si trova nel passato dell'esito dell'esperimento del gemello A
e potrei trovare un altro riferimento dove accade il contrario.
In tal caso NON avrebbe alcun senso dire che l'esito di uno dei due
esperimenti e' causa dell'altro, perche' per qualche osservatore
la causa precederebbe l'effetto. Ancora peggio, e' facile
dimostrare che se in questo tipo di correlazioni posso usare uno dei
due esperimenti come causa dell'altro, usando una serie di 
correlazioni di questo tipo si potrebbero mandare segnali nel passato 
all'interno del cono di luce e cio' produrrebbe paradossi causali 
(mando un messaggio in codice Morse ad un killer per uccidere mia 
madre prima che io nasca...)
 >Ipotesi 2: entrambi i gemelli seguono semplicemente la stessa 
 >funzione di comportamento per quanto complessa essa sia, che la 
 >teoria quantistica è in grado di specificare solo in termini 
 >probabilistici.
Questo e' quello che dicevano EPR: la descrizione della MQ e' 
incompleta, in realta' c'e' un meccanismo classico interno alle 
particelle (variabili nascoste) che fissa a priori l'esito degli 
esperimenti (come dire se ho due cariche la cui somma totale e' zero e 
se scopro che una delle due cariche  vale +1 allora l'altra deve 
valere -1) per cui non c'e'niente di strano nell'esito degli 
esperimenti di Aspect. La MQ invece dice che la descrizione e' 
completa e quindi NON c'e'alcun modo di stabilire a priori l'esito 
degli esperimenti perche' la loro natura e' intrinsecamente causale e 
non c'e'nulla ``sotto tale casualita'''. Le disuguaglinaze di Bell 
servono proprio a fare distinzione tra questi due punti di vista.
L'esito dei risultati di Aspect mostrano che ha ragione la MQ,
in alternativa e' ancora possibile che invece ci sia un meccanismo
dentro le particlelle (variabili nascoste) che fissi l'esito degli 
esperimenti, ma tale meccanismo e' comunque non di tipo classico 
(variabili contestuali) e la cosa diventa comunque molto complicata
ed in ogni caso fuori dalla descrizione classica...
La questione dal mio punto di vista, ma anche di diverse altre persone
(vedi G Boniolo, Filosofia della Fisica, B. Mondadori)
e' che le correlazioni EPR possano benissimo coesistere con la teoria
della relativita' perche` non c'e' modo attraverso di essi di produrre
paradossi causali proprio perche' non c'e' un legame di causa effetto
all'interno di tali correlazioni: non posso usare il sistema correlato
come un telegrafo perche' non posso imporre alla particella vicino a 
me di produrre un certo esito riguardo alla misura del suo spin
(o polarizzazione). Si puo' addirittura provare che se eseguo 
asoperimenti su A oppure non li eseguo, e se esamino nei due casi gli 


 (spin) in due direzioni diverse.
Non capisco bene quello che vuoi dire. Preso alla lettera, questo
che scrivi e' banalmente falso. Se pensi poi alle teorie a
variabili nascoste, e' dimostrato che ogni teoria di questo tipo
che riproduca le predizioni della Meccanica Quantistica deve di
necessita' essere non locale, ovvero che ci deve essere un
"contatto" istantaneo fra particelle arbitrariamente lontane.
Chiamalo telepatia o no, e' comunque ineliminabile.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

>L'esito dei risultati di Aspect mostrano che ha ragione la MQ,
in alternativa e' ancora possibile che invece ci sia un meccanismo
dentro le particlelle (variabili nascoste) che fissi l'esito degli
esperimenti, ma tale meccanismo e' comunque non di tipo classico
(variabili contestuali) e la cosa diventa comunque molto complicata
ed in ogni caso fuori dalla descrizione classica...
------------------------------------------------------------
La teoria quantistica sta reggendo bene da ormai 80 anni alle prove 
sperimentali, riuscendo a fornire risposte soddisfacenti sulle probabilità 
che si verifichi un particolare evento senza contraddire le teorie 
relativistiche. 
Ciò che in ultima analisi lascia uno spiraglio alla visione deterministica  
Einsteniana è che non si è in grado di stabilire oggi se possa esistere o 
meno un modello che riesca a superare i limiti della teoria quantistica.
In parole povere ci dobbiamo accontentare di sapere di avere il 50% di 
probabilità che un fotone polarizzato orizzontalmente possa attraversare 
un filtro polarizzatore orientato a 45 gradi come ci dice la teoria 
quantistica ?
Oppure possiamo ipotizzare che se avessimo maggiori informazioni (per 
esempio sulla localizzazione spaziale delle lunghe file parallele di atomi 
che costituiscono il polarizzatore lineare) ed un più complesso modello 
teorico che descrive il comportamento del fotone potremmo riuscire a 
prevedere con maggior determinismo se -quel- particolare fotone è 
destinato a superare il polarizzatore o ad essere assorbito ? 
Il teorema di Bell ha dimostrato, almeno teoricamente, che una gran 
parte delle teorie a variabili nascoste non sono competitive rispetto alla 
teoria probabilistica espressa dalla meccanica quantistica.
Ma Bell non è in grado di escludere -a priori- che vi possano essere 
comunque rappresentazioni più efficaci e deterministiche della MQ.
Certo ora la MQ è quanto di meglio disponiamo, lo stato dell'arte della 
conoscenza , ma in fondo anche le teorie Newtoniane, benchè 
estremamente consistenti ancora oggi, sono state superate con un 
modello superiore che ne ha fatto niente più che un particolare 
sottocaso. 
Mi rendo conto della difficoltà del problema: semplificando è come dover 
stabilire matematicamente la posizione dei pianeti senza poter usare un 
telescopio per osservarli.  E' già un grosso risultato teorico riuscire a 
stimare  la probabilità che essi siano sopra o sotto il nostro orizzonte....  
bye
armaged  
 

 particelle?
Concludendo, poichè l'esperimento di Aspect dimostra l'impossibilità di una
teoria a "variabili nascoste" di tipo locale, non ci resta altro che una
teoria a  "variabili nascoste" di tipo non locale (la famosa telepatia tra
particelle).
Inoltre tali teorie a "variabili nascoste" pongono un altro problema, e cioè
sono contestuali, e cioè i valori delle osservabili non dipendono
esclusivamente dalle cosiddette variabili nascoste, ma anche dal contesto in
cui sono collocate.
Non credo che ad Einstein & Co. non località e contestualità potessero
sembrare attraenti per una teoria deterministica.
Una teoria a "variabili nascoste" di questo genere è la teoria di Bohm.
A questo punto si potrebbero prendere come
Ciao
Gianfranco

 Una teoria a "variabili nascoste" di questo genere è la teoria di Bohm.
Come commento vorrei dire che la teoria di Bohm funziona solo
a livello di "prima quantizzazione": non e' possibile (nel senso
che fino ad ora nessuno c'e' riuscito) estenderla in modo tale che
inglobi i processi di creazione e distruzione delle particelle
cosi' come avviene nella teoria dei campi quantistica standard
come la QED. Da questo punto di vista e' sicuramente inferiore alla
meccanica quantistica standard (nel suo complesso includendo la 
"seconda quantizzazione).
Ciao, Valter
-- 
