Et stort skridt er nået for forskergruppen på Niels Bohr Instituttet, der i 15 år har knoklet for at overføre information mellem to beholdere ved brug af kvante-teleportation. Det er nu lykkedes at teleportere information mellem to skyer af gasatomer og udføre teleportationen gentagne gange med succes.
Eksperimentet fandt sted i kælderen under instituttet, hvor forskergruppen Quantop holder til under ledelse af professor Eugene Polzik. I kælderen findes to glasbeholdere, der hver indeholder milliarder af cæsium-gasatomer omgivet af et magnetfelt. Beholderne er ikke forbundne, men ved at sende laserlys ind i den første beholder opstår kvantefænomenet, hvor lys og gas bliver entangled (sammenfiltret). Sammenfiltringen betyder, at der opstår et kvantelink.
Når lyset rammer gasatomerne, vil de yderste elektroner reagere som magnetnåle og pege i en bestemt retning. Nu indeholder gassen fotoner (lyspartikler) med kvanteinformation. Ved at sende lyset videre til den anden gasbeholder kan informationen aflæses.
Teleportation er typisk forbundet med science-fiction og kendes blandt andet fra Star Trek, hvor mennesker bliver teleporteret fra rumskibet Enterprise og til fjerne planeter. I forsøget på Niels Bohr Institutet er der dog ingen udsigt til at teleportere mennesker. I bund og grund er det blot lykkedes forskerne at overføre information. Men det væsentlige er, at det er kvanteinformation, der bliver overført. Kvanteinformation er nemlig helt anderledes end almindelig informationsoverførsel i form af f.eks bits.
Er vi sammenfiltret i hjernen?
Kvanteinformation har potentiale til at skabe supercomputere med enorm regnekraft, og sende krypterede beskeder, der er umulige for hackere at åbne. Alligevel er det spørgsmålet om muligheden for at teleportere mennesker, som forskergruppen på Niels Bohr Institutet hele tiden støder på, og professor Eugene Polzik er begyndt at svare med et tankeeksperiment.
»Hvis vi mennesker virkelig ville teleportere os til en rumstation på en fjern planet, så vil det i bund og grund kun kræve information om, hvilke byggesten vi består af, og hvordan de er sat sammen. Vil man overføre information om, hvordan et ur er bygget, så kan det klares med almindelige informationskanaler. Vil man overføre information om vores krops dna-struktur kan det nok også klares engang i fremtiden ved almindelig informationsoverførsel,« mener Eugene Polzik.
Det store spørgsmål er, hvornår kvanteinformation så overhovedet er relevant.
»Videnskaben viser tegn på, at naturen indeholder information, som ikke kan beskrives med klassisk fysik. Undersøgelser af fugle har vist, at der findes entanglede processer i deres hjerner. Hvis det samme er tilfældet i menneskehjernen, så er vi nødt til at bruge kvante-teleportation, hvis vi skal overføre hjernens information,« siger Eugene Polzik.
Med andre ord: Vil man teleportere mennesker til en fjern planet, så kan det tænkes, at der går noget tabt i hjernen, hvis man ikke bruger kvante-teleportation.
Afstanden er irrelevant
En af udfordringerne under forsøget på Niels Bohr Institutet var at få gasatomerne til at bevare deres information, selvom de hamrer rundt i glasbeholderen med 200 meter i sekundet. Et trick var at bruge en slags paraffin på indersiden af beholderne for at forhindre atomerne i at miste deres kodning ved sammenstød med væggen.
Afstanden mellem de to beholdere var kun en halv meter, men i princippet er det irrelevant, om der er en halv meter mellem beholderne eller flere tusinde.
»Vi kunne teleportere kvante-informationer til en satellit,« siger Eugene Polzik.
