Seremos algum dia capazes de teletransportar?

Teletransporte é possível? Uma bola de beisebol poderia se transformar em uma onda de rádio, atravessar prédios, virar esquinas, e voltar a ser uma bola de beisebol? Surpreendentemente, graças à mecânica quântica, a resposta poderia ser sim. Mais ou menos. Aqui está o segredo. A bola de beisebol em si não poderia ser enviada por rádio, mas toda a informação sobre ela, sim. Na física quântica, átomos e elétrons são vistos como uma coleção de propriedades distintas, por exemplo, posição, momentum e rotação intrínseca.

Os valores dessas propriedades configuram a partícula, dando a ela uma identidade de estado quântico. Se dois elétrons tiverem o mesmo estado quântico, eles são idênticos. Nesse contexto, nossa bola de beisebol é definida como um estado quântico coletivo resultante de seus muitos átomos. Se as informações desse estado quântico pudessem ser lidas em Curitiba e enviadas ao redor do mundo, os átomos dos mesmos elementos químicos poderiam ter tais informações neles impressas em Calcutá e serem cuidadosamente guiados para se agruparem, tornando-se exatamente a mesma bola de beisebol.

Mas há um porém. Estados quânticos não são tão facilmente mensuráveis. O princípio da incerteza da física quântica implica que a posição e momentum de uma partícula não podem ser mensurados ao mesmo tempo. O jeito mais simples de mensurar a posição exata de um elétron, requer a dispersão de uma partícula de luz, um fóton, a partir dele, e coleta da luz em um microscópio.

Mas essa dispersão muda o momentum de um elétron de modo imprevisível. Perdemos todas as informações prévias sobre o momentum. De certo modo, informação quântica é frágil. Medir a informação a muda. Então, como podemos transmitir algo que não podemos ler completamente sem destruí-lo? A resposta pode estar em um estranho fenômeno de entrelaçamento quântico.

O entrelaçamento é um antigo mistério desde o início da física quântica e ainda não é completamente entendido. Entrelaçar a rotação de dois elétrons resulta em uma interação que transcende distância. Mensurando a rotação do primeiro elétron, determina-se qual será a rotação mensurada para o segundo, quer as partículas estejam a quilômetros ou anos-luz de distância.

De algum modo, informações quanto ao estado quântico do primeiro elétron, chamado de informação bit quântica, influencia seu par, sem transmissão pelo espaço entre eles. Einstein e seus colegas chamaram essa estranha comunicação de ação fantasmagórica à distância. Enquanto parece mesmo que o emaranhado entre duas partículas ajuda a transferir um bit quântico instantaneamente pelo espaço entre elas, há um porém.

Essa interação deve começar localmente. Dois elétrons devem ser unidos enquanto em proximidade, antes que um deles seja transportado para outro lugar. Por si só, entrelaçamento quântico não é teletransporte. Para completar o teletransporte, precisamos de uma mensagem digital que ajude a interpretar o bit quântico na extremidade receptora.

Dois bits de informação criados pela mensuração da primeira partícula. Esses bits digitais devem ser transmitidos por um canal clássico, limitado pela velocidade da luz, rádio, microondas, ou talvez, fibras óticas. Quando medimos uma partícula através da sua mensagem digital, destruímos sua informação quântica, o que significa que a bola de beisebol precisa desaparecer de Curitiba para que seja teletransportada para Calcutá.

Graças ao princípio da incerteza, o teletransporte transfere as informações sobre a bola de beisebol entre as duas cidades, jamais as duplicando. Então, em teoria, poderíamos teletransportar objetos, até pessoas, mas no momento, parece pouco provável que possamos medir os estados quânticos de uma quantidade de trilhões de trilhões ou mais átomos em objetos grandes e então recriá-los em outro lugar.

A complexidade dessa tarefa e a energia necessária é astronômica. Por enquanto, podemos teletransportar com segurança, átomos e elétrons isolados, o que pode levar à supersegura codificação de dados para computadores quânticos no futuro. As implicações filosóficas de teletransporte quântico são sutis. Um objeto teletransportado não se transporta pelo espaço especificamente como matéria tangível, nem se transmite no espaço especificamente como informação intangível.

Ele parece fazer um pouco dos dois. A física quântica nos dá uma nova estranha perspectiva de toda matéria no nosso universo como coleções de informações frágeis. E o teletransporte quântico revela novas maneiras de influenciar essa fragilidade. E lembre-se, nunca diga nunca. Em pouco mais de um século, a humanidade avançou de uma compreensão inovadora incerta do comportamento de elétrons na escala atômica, ao seu teletransporte com segurança por uma sala.

Que novo domínio técnico de tais fenômenos poderemos ter em mil ou até mesmo 10 mil anos? Somente tempo e espaço irão dizer.