teleportatie

Teleportatie is een begrip uit de natuur- en informaticawereld. In de wetenschap verwijst teleportatie doorgaans naar quantum teleportatie: het overbrengen van de quantumtoestand van een deeltje naar een ander deeltje op een andere locatie, zonder dat het tussenliggende object daadwerkelijk door de ruimte beweegt. In sciencefiction wordt teleportatie vaak voorgesteld als het direct verplaatsen van gehele voorwerpen of mensen.

Quantumteleportatie maakt gebruik van verstrengeling en klassieke communicatie. Een paar deeltjes wordt verstrengeld tussen zender en ontvanger. Een meting op het verzonden deeltje, gecombineerd met de verstrengelde partner, levert een klassieke boodschap op die naar de ontvanger wordt gestuurd. Op basis van deze informatie voert de ontvanger een eenvoudige operatie uit op een lokaal deeltje, zodat diens quantumtoestand identiek wordt aan die van het oorspronkelijke deeltje. De oorspronkelijke toestand verdwijnt bij de meting, en er wordt geen fysiek object rechtstreeks verplaatst. Er is geen sneller-dan-licht-teleportatie mogelijk, omdat zowel een quantumkanaal als een klassiek kanaal noodzakelijk zijn en de klassieke informatie bekendgemaakt moet worden.

Wat teleportatie in de praktijk betreft, is quantumteleportatie sinds de jaren negentig experimenteel aangetoond met fotonen, atomen en ionen. Afstanden varieerden van meters tot duizenden kilometers in satelliet- en vrije-ruimtescenario’s. Het teleporteren van macroscopische objecten of levende wezens blijft momenteel sciencefiction, deels vanwege de enorme resource-, decohereis- en no-cloningbeperkingen.

Toepassingen liggen vooral in quantumcommunicatie, netwerken en gedistribueerde quantum computing, waar teleportatie kan dienen voor het overdragen van quantumtoestanden tussen ver verwijderde knooppunten.