Teleportaatio

Teleportaatio on ilmiö, jossa kappaleen tai sen tilan tieto siirretään yhdestä sijainnista toiseen ilman fyysistä kulkua materian kautta. Käytännössä puhutaan usein kvanttiteleportaatioista, joissa siirto koskee kvanttitilaa eikä erillisesti samaa kappaletta.

Yleisin tutkittu muoto on kvanttiteleportaatio. Siinä kvanttitilan (esim. qubitin) tieto siirretään etäisyyden päähän käyttämällä entanglattuja tiloja ja klassista viestintää. Mittauksessa syntyvä tieto välitetään vastaanottajalle, joka rekonstruoi alkuperäisen tilan vastaanottajan tilojen avulla. Prosessi ei siirrä itse kappaletta, eikä sitä voi katsoa yhdenkään fyysisen esineen nopeammaksi kuin valon nopeus. Alkuperäisen tilan tieto tuhoutuu mittauksen yhteydessä, mikä noudattaa no-cloning-teoriaa.

Menetelmän perusvaiheet ovat: 1) kvantti-entanglaatio kahden osan välillä; 2) Bell-tason mittaus, jonka tulos lähetetään klassisessa kanavassa; 3) vastaanottaja käyttää tätä tietoa tilan uudelleenrakentamiseen. Teleportaatio vaatii yleensä myös korkean laadun kuormitusta ja tarkkaa kontrollia kvanttijärjestelmissä sekä estää dekoherenssin.

Rajat ja haasteet: nykyään teleportaatio on rajoittunut kvanttitiloihin, ei massallisiin kappaleisiin. Suurten tilojen ja monimutkaisten järjestelmien teleportoiminen on teoreettista ja käytännössä erittäin vaativaa. Resurssien, ympäristön häiriöiden ja nopeat tiedonsiirtorajat ovat keskeisiä esteitä.

Sovelluksia ovat muun muassa turvallinen kvanttiviestint, kvantiverkkojen rakentaminen ja etäkäyttöisten kvanttijärjestelmien tilansäätö. Teleportaatiosta keskustellaan sekä tieteessä että tieteiskirjallisuudessa, ja termiä käytetään laajemmin kuvaamaan ideoita siirrosta, joka ylittää perinteisen kulun tavan.