Teleportatie behoort tot de science fiction-wereld. We kunnen misschien geen voorwerpen of mensen in een oogwenk van de ene plaats naar de andere teleporteren, maar er zijn scenario’s waarin teleportatie wel mogelijk is. Het is niet alleen mogelijk, maar het wordt ook al gedaan in natuurkundige laboratoria over de hele wereld.
Natuurlijk moeten we voorzichtig zijn met wat we precies bedoelen als we het over “teleportatie” hebben. Er zijn drie verschillende soorten teleportatie: teleportatie door een wormgat of iets dergelijks, waarbij je lichaam gewoon naar een andere plaats wordt overgebracht; de Star Trek-teleportatie waarbij je moleculen uit elkaar worden gehaald, ergens anders naartoe worden gestraald en op dezelfde manier weer in elkaar worden gezet; en de filosofische teleportatie waarbij je lichaam wordt gescand en de informatie ergens anders naartoe wordt gestuurd en wordt gebruikt om een geheel nieuw lichaam te bouwen van andere materialen. We hebben het hier over de laatste soort.
Het blijkt dat deze scan-en-monteer-methode van teleportatie eigenlijk mogelijk is dankzij een eigenschap van de kwantummechanica die “kwantumverstrengeling” wordt genoemd. Kwantumverstrengeling treedt op wanneer twee of meer deeltjes gedwongen worden om elkaar uitsluitende toestanden aan te houden, zodat het bepalen van de ene tegelijkertijd de andere bepaalt.
Bedenk het alsof je een afhaalmaaltijd bestelt bij een fastfoodtent. Als je zowel een hamburger als een gegrild kipsandwich bestelt, weet je niet welke van de twee het is voordat je de dozen openmaakt. Maar zodra je de ene openmaakt, weet je meteen wat er in de andere zit zonder te kijken. Dit geldt ongeacht hoe ver weg de tweede doos is.
Hetzelfde geldt voor kwantumdeeltjes. Als je twee verstrengelde deeltjes hebt, weet je als je de toestand van de ene kent, automatisch ook de toestand van de andere. En net als bij ons fast food is dit onafhankelijk van de afstand, wat betekent dat we verstrengeling kunnen gebruiken als onze teleportatiemethode.
Van hieruit is de rest eenvoudig. Als we twee deeltjes nemen, ze verstrengelen, en er een naar de maan sturen, dan kunnen we die eigenschap van verstrengeling gebruiken om iets tussen hen te teleporteren. Als we een voorwerp hebben dat we willen teleporteren, hoeven we alleen dat voorwerp in de verstrengeling op te nemen. Het feitelijke proces om dat te doen vereist een beetje wiskunde en wat zorgvuldige opstellingen en waarnemingen, die MinutePhysics in de video hierboven doorloopt.
Daarna is het gewoon een kwestie van een waarneming doen van het object dat je wilt teleporteren, waardoor die informatie naar het andere verstrengelde deeltje op de maan wordt gezonden. En zo is je voorwerp geteleporteerd, ervan uitgaande dat je aan de andere kant genoeg grondstof hebt.
Teleporteren van grote objecten of mensen zal waarschijnlijk niet snel gebeuren. Het langdurig verstrengeld houden van deeltjes, over lange afstanden, of samen met voorwerpen groter dan een paar atomen, gaat veel verder dan waar de huidige technologie toe in staat is. Dit experiment is echter al meerdere malen uitgevoerd met kleine deeltjes, en wetenschappers zijn erin geslaagd verschillende elektronen, fotonen, en zelfs hele moleculen tientallen kilometers te teleporteren. Misschien zal deze zelfde technologie ooit worden gebruikt om u of uw kleinkinderen naar de maan te sturen.