Annonceinfo

Hvornår får vi en teleporter?

Spørg VidenskabenCLASSIC: Kommer vi nogensinde til at se en teleporter, som vi kender den fra science fiction film, spørger en læser.

Den nok mest kendte teleporter i fiktionens verden findes ombord på rumskibet Enterprise fra Star Trek-universet. Her ses tre såkaldte trekkies i en kopi af Enterprises teleporter ved en konference i San Diego. (Foto: San Diego Shooter via photopin cc)

De fleste har sikkert set og hørt Kaptajn Kirk fra Star Trek råbe ’Beam me up Scotty’ og straks blive teleporteret fra et sted til et andet.

Mange kender også historien om, hvor galt det kan gå, hvis du bruger en teleporter sammen med et andet dyr, som er scenariet i filmen Fluen, hvor en mand og en flue bliver 'mikset' sammen i en teleporter.

Teleporteren giver evnen til at slå genvej gennem rummet og hører til i ethvert fremtidssamfund med respekt for sig selv, i hvert fald på film.

Men kommer vi nogensinde til at se den i virkeligheden, spørger Adrian Aggerholm?

Vi kontakter Ulrik Lund Andersen, professor ved Institut for Fysik på Danmarks Tekniske Universitet, der forsker i kvanteinformationsteknologier og kvanteoptik for at kaste lys over spørgsmålet.

Teleporteren er allerede opfundet

Fakta

Ordet og begrebet teleportation blev første gang brugt af den amerikanske forfatter Charles Fort i bogen Lo! fra 1931, som omhandler uforklarlige fænomener. Siden da er begrebet anvendt i et væld af andre science fiction-universer og er med tiden blevet et begreb i forskning.

Fysiskere har faktisk allerede et bud på virkelighedens teleporter, men konceptet er noget langhåret. Derfor begynder vi med en advarsel om, at det herfra kan blive en smule teknisk.

»Teleportering inden for fysikkens verden betyder at sende meget kompleks information, kvanteinformation, om objekter fra et sted til et andet,« lægger Ulrik Lund Andersen blødt ud med at fastslå.

Objekter kan for eksempel være lys eller atomer, som bærer på kvanteinformation. Man har eksperimentalt overført kvanteinformation om et atom i en såkaldt kvante-teleporter, fortæller Ulrik Lund Andersen.

Hvis man definerer teleporteren som en teknologi, der kan overføre et objekt fra A til B uden at flytte objektet fysisk, kan man altså påstå, at teleporteren allerede er opfundet. Hvis man dermed forestiller sig en teleporter a la Star Trek, der er i stand til at teleportere mennesker, er fiktionens teleporter dog lysår foran virkelighedens.

Teleportering af mennesker er ikke lige om hjørnet

For at teleportere et menneske skal du teleportere al information om hvert enkelt atom i kroppen. Da menneskekroppen består af cirka 100 billioner celler, der hver især er af opbygget af molekyler, som igen er dannet af atomer, er der et pænt stykke vej, til det er realistisk.

BOG: Videnskab.dk har udgivet en ny bog med 77 af de bedste spørgsmål og svar fra vores populære brevkasse, Spørg Videnskaben: "Hvad gør mest ondt... en fødsel eller et spark i skridtet" Køb den her

»Selv i min vildeste fantasi kan jeg ikke forestille mig, det kan lade sig gøre i praksis,« siger Ulrik Lund Andersen og brister dermed science fiction-nørders hedeste drøm efter lyssværd.

Kvante-teleporteren minder om faxmaskinen

Man kan lidt sammenligne kvante-teleporteren med en faxmaskine, der modtager et signal og spytter en kopi af et brev ud. Bare i stedet for et brev spytter kvante-teleporteren en kopi af et atom ud.

Med andre ord nedbryder kvante-teleporteren ikke et objekt til atomer for derefter at skyde atomerne tusindvis af kilometer gennem luften. Selv om det var muligt, ville der ikke være nogen grund til at gøre det. I stedet snupper den bare de rette atomer ud af luften og gensamler objektet ud fra dem. Ét atom er trods alt det samme som et andet.

Der er dog et minus ved kvante-teleporteren. Objektet hos afsenderen bliver nemlig ødelagt i processen. Slutresultatet er altså ikke to versioner af samme objekt, men en kopi hos modtageren og en ødelagt original hos afsenderen.

Der går ikke ged, men flue i den

Kvante-teleporteren fungerer i fysikkens verden ved, at modtageren og afsenderen deler en kompliceret kvantetilstand af lys eller atomer, som kaldes en sammenfiltret tilstand.

Fakta

Kvantefysikkens far, vor egen Niels Bohr, sagde engang, at hvis man ikke kan blive svimmel ved at tænke over perspektiverne i kvantefysikken, har man ikke forstået noget som helst.

Afsenderen foretager en fælles måling af den sammenfiltrede tilstand og den tilstand, man ønsker at teleportere. Dette får den sammenfiltrede tilstand hos modtageren til at kollapse ned i en tilstand som ideelt set er identisk med den oprindelige tilstand.

De hidtidige forsøg med teleportertekonologi er dog langtfra altid succesfulde. Den store hurdle er ’støj’ i den sammenfiltrede tilstand samt problemer med måling af tilstanden.

Støjen opstår, fordi detektorerne til måling af den sammenfiltrede tilstand endnu ikke er præcise nok.

»Med upræcise detektorer vil den teleporterede tilstand (det vil sige informationen om atomet, red.) ikke være identisk med den oprindelige information.«

»Det er derfor ikke muligt at genskabe det samme atom efter teleporteringen, det er sådant set det, der sker i Fluen,« forklarer Ulrik Lund Andersen.

Fakta

Hvis man er science fiction-fan og gerne vil vide, hvornår vi får alle de seje dimser fra film og bøger, kan man blive meget klogere i bogen: "Physics of the Impossible - A Scientific Exploration into the World of Phasers, Force Fields, Teleportation, and Time Travel" af den amerikanske fysiker Michio Kaku. Bogen kan bestilles via bibliotek.dk

Til læserne, der ikke har set Fluen, må vi desværre spolere filmen og fortælle, at det, der konkret sker i filmen, er, at en flue sniger sig ind i hovedpersonens teleporter, mens han bruger den. Det resulterer i, at fluen og hovedpersonens kvanteinformation blandes sammen, og hovedpersonen forvandler sig til en mellemting mellem et menneske og en flue.

Hurtigere end lysets hastighed – næsten

Det mest kontroversielle ved kvante-teleporteren blandt fysikere er kollapset, hvor informationerne teleporteres. Processen foregår nemlig momentant. Det vil sige, at overførslen i princippet er hurtigere end lysets hastighed, hvilket strider imod enhver fysikers barnelærdom.

Det er imidlertid nødvendigt at efterkorrigere den teleporterede tilstand via klassisk informationsoverførsel, for eksempel via internettet, hvilket naturligvis foregår ved hastigheder langsommere end lysets.

»Så når alt kommer til alt, foregår overførelsen af kvanteinformation ikke hurtigere end lysets hastighed,« fortæller Ulrik Lund Andersen.

Kvante er fremtidens it

Kvante-teleporteren kommer som sagt ikke til at teleportere mennesker, men hvad skal den så egentligt bruges til, spørger vi Ulrik Lund Andersen.

Fakta

Spørg Videnskaben Classic

En gang om ugen 'genudgiver' vi svar på gode spørgsmål fra arkiverne i Spørg Videnskaben.

Denne artikel blev oprindelig bragt på Videnskab.dk 5. november 2012.

»Den helt dominerende anvendelse af kvante-teleporteren er overførsel af kvanteinformation mellem to processorer, hvis udregninger beror på kvanteinformation, en såkaldt kvantecomputer,« svarer Ulrik Lund Andersen.

Kvantecomputeren er fremtidens supercomputer, der kan foretage millionvis af udregninger parallelt, mens nutidens computere kun foretager én udregning ad gangen.

For at forbinde kvantecomputere i et netværk, en slags kvante-internet, får man brug for teleportering mellem de forskellige knudepunkter i netværket.

Værd at overveje

Konklusionen på Adrian Aggerholms spørgsmål må være, at teleporteren bliver en anvendt teknologi inden for en overskuelig årrække. Teknologien bliver dog knap så udviklet, som den vi kender fra Star Trek.

Et andet perspektiv man bør overveje, inden man i en mulig fremtid lader sig teleportere, er, at processen slår dig ihjel. Du genopstår heldigvis, eller rettere en klon af dig genopstår, men det er nok værd lige at skænke en tanke.

Som tak for det svimlende spørgsmål teleporterer Videnskab.dk en t-shirt. Husk, at du også kan læse andre spørgsmål og svar i Spørg Videnskaben eller sende dit eget spørgsmål ind til redaktionen@videnskab.dk.

Du kan også købe Videnskab.dk's bog 'Hvad gør mest ondt...' med 77 af de bedste spørgsmål og svar fra arkiverne.

 

Kvante-teleporteren bliver virkelighed om få år

De store hurdles, der skal overkommes, før teleportering bliver en hverdagsting er dels detektorenes måleeffektivitet og dels problemer med dannelsen af støjfrie sammenfiltrede tilstande.

»Detektorerne er blevet væsentlig forbedret i løbet af de sidste par år, og effektiviteten er nu tæt på 100 procent. Man har dog stadig store problemer med skabelsen af rene sammenfiltrede tilstande,« siger Ulrik Lund Andersen.

For at forbedre teleporteren skal der altså udvikles nye materialer eller metoder til dannelsen af samfiltrede tilstande.

»Jeg arbejder pt. sammen med en gruppe på Queensland University i Australien om udviklingen af en ny type teleporter. Vi tror, vores nye metode kan føre til teleportering med meget stor effektivitet,« siger Ulrik Lund Andersen, der håber, at metoden er færdigudviklet om et halvt år.

Carlo

Jeg mente Carlo H. Hansen - scusi! Elendig RAM - det er det eneste jeg kan sige. MEN: det er ikke ligefrem et godt salgsargument for teleportation af mennesker, at godtnok lever kopien videre, men du, ja, dig du dér, du er altså død. Og når vi nu alligevel er i SF-Land: i "Rogue Moon" lever originalen videre, men "kopien" kan ikke komme tilbage; i "Enemy Stars" ødelægges originalen; i "Ring Around A Star" ødelægges originalen og i "Echo Round His Bones" bliver der et "spøgelse" tilbage, når informationen om originalen er afsendt og kopieret - men også hér er originalen væk/borte/død. Problemet med at "møde sig selv" mener jeg ikke er et egentligt problem i forbindelse med teleportation - men vil klart være det ifbm tidsrejser. Men det er en anden diskussion. Endeligt vil jeg til alle anbefale Carlo H. - bare som modvægt til den almindelige "ikonisk-kanoniske" opfattelse af fysikkens "love". Det er ikke sikkert Carlo har ret, men han stiller et par "småting" på spidsen, som det nok er værd at overveje.

@Henning Andersen

Min kommentar var nu ikke til dig, men til artiklen fred være med det.

Teleportering kunne da være en fordel,...

...hvis man har store kvaler med skattefar :-)

(Store kvaler, hvis man ikke lige politisk er på samme kvantefrekvens som skattefar!).

Carlo H. Hansen

Hvis vi ser helt bort fra den fysiske umulighed, det er at teleportere et menneske fra ét sted til et andet, og i stedet forestiller os, at science-fictionlitteraturens verden er virkelighed, kan jeg ikke se noget problem i, at originalen er død, borte og forsvundet, og at bevidstheden er bevaret i den overførte person – tværtimod. Alt andet ville skabe endnu større problemer, for når og hvis den teleporterede forsøgsperson bliver teleporteret tilbage til udgangspunktet, vil han i givet fald møde sig selv og sin egen bevidsthed, samtidig med at han/hun stadig befinder sig i sin anden udgave på det sted, hvortil teleportationen endnu engang sendte vedkommende. Så er der pludselig tre udgaver af samme person.

Mener du ikke Carlo H. Hansen?

Tyngdens udbredelseshastighed

Jeg ville elske at forfølge denne diskurs, men ligesom lyset og tyngden har den slags ting det med at udbrede sig. Jeg viger ikke tilbage for diskussionen, men den begynder at bevæge sig udenfor artiklens tema, hvor jeg ikke kan få øje på bevidsthedens bevarelse i overførslen af enten signal (lys) eller materie (tyngde). Medmindre Carlo F. Hansen har ret i sin antagelse om, at den slags differentiering hører til i en idealistisk tænkning. Jeg er ikke utilbøjelig til at give ham ret.

Tyngdekraftens udbredelseshastighed

[Henning Andersen, 6. november 2012 kl. 14:52. Der findes dog noget der udbreder sig hurtigere end lys: - tyngde!]

Tyngdekraften bevæger sig med samme hastighed som lyset. Albert Einsteins almene relativitetsteori beskriver tyngdekraften som en krumning af rumtiden. En af følgevirkningerne af den almene relativitetsteori er, at denne rumtidskrumning udbreder sig gennem Universet med lysets hastighed.

Analogier

Det var ikke mig, der sagde at originalen blev ødelagt - det står i artiklen

Man skal passe på med at bruge analogier !

Man kan ikke først sammenligne teleportation med en fax og derefter sige at ved teleportation "ødelægges" originalen - det sker jo IKKE ved en fax !

Men kunne det virke som en fax ? Altså så man får sendt en identisk klon af "sig selv" til et andet sted og dermed får x liv ;-)

Bevidsthedens problem

Teleportering er en rigtig god ide. Den løser dog ikke alle problemer. Helt bortset fra at muligheden for dens funktionalitet i det mindste midlertidigt må betvivles - ikke pga lysets (mere eller mindre) absolutte hastighed, thi der findes dog noget der udbreder sig hurtigere end lys: - tyngde! Men et andet problem er, at hvis afkodningen ødelægger objektet der skal afsendes, og vi herefter taler om en kopiering på destinationen, hvem vil så lægge krop til den første transmission? Det er ganske tænkeligt at den Per, Poul eller Esben-Askefis der kommer ud i den "anden" ende er identisk med "originalen", både for sig selv og andre; men originalen er død og borte og forsvundet ind i den materiebank, der skal bruges til indkomne sendinger fra anderswo. Det er ganske tænkeligt at bevidstheden hos kopien er eksakt identisk med originalens (og husker sin glade barndom, trods det faktum at hun er nylavet, lige ud af modtagerstationens materiebank), men hende der trådte ind i teleporterens "afsenderkammer" er for evigt død. Det er alligevel en udfordring.

Good point

Good point, den havde jeg ikke lige set, men du har da ret. Det får mig jo i tænkeboksen for at udtænke om man nu kunne overskride lysets hastighed med "halvlys". Mega interessant.

Lysets hastighed igen igen

At lysets hastighed ikke kan overskrides er sikkert rigtigt, men at sejlskibe ikke kan sejle hurtigere end vinden er ikke korrekt. Sejler skibet med vinden ind lige bagfra, så kan det rigtig nok ikke få mere fart på end vinden, ligegyldig hvor stort sejl der sættes. Men ved halvvind (vinden ind fra siden) kan både godt sejle hurtigere end vinden. Se f.eks. hurtige både som Vestas Sail Rocket og Hydroptere.

Lysets hastighed igen igen

Efter min bedste overbevisning bliver teleportation ikke mulig før vi finder måder at bryde lyshastigheden på. I dagens fysik har vi kun en kraft der kan få objekter op i nærheden af lysets hastighed, og det er elektromagnetismen. Og den er som bekendt maximeret af lyshastigheden. Det eneste vi kan "trække" med er elektromagnetismen. Du kan heller ikke få et sejlskib til at sejle hurtigere end stormen. Ligegyldigt hvor stort et sejl du sætter på vil skibet kun komme i nærheden af stormens hastighed.

Jeg tror på at der findes en overordnet kraft til elektromagnetismen, da kvantemekanikken viser at der er en øjeblikkelig forbundethed i universet. Denne øjeblikkelige forbundethed må være styret af en kraft som vi ikke kender til endnu.

For at gøre teleportation muligt, bliver vi nødt til at finde den kraft der er overordnet elektromagnetisme, ellers giver det ingen mening at teleportere noget som helst.

Jeg ved godt det lyder science fiction agtigt, men hvis du får lyst så giv mine ideer en chance på min blog www.crestroy.com

Der kan du se videoer og læse om mit univers. Men tag det hele med et gran salt, det er bare fysik blandet med filosofi. Fysifilosofi.

Seneste fra Spørg Videnskaben

Grønlandske stemmer

Aviaja

»Det er vigtigt, at lokalbefolkningen uddanner sig, for bedre at være en del af udviklingen og bedre kunne tjene penge på viden i stedet for at tjene penge på tønder af olie«

Aviaja Lyberth Hauptmann, ph.d.-studerende på DTU.

Tema om fremtiden for grønlandsk forskning

Spørg videnskaben

Videnskaben kan ikke svare på alt - men vi forsøger alligevel.

Her kan du stille et spørgsmål til forskerne om alt fra tyske verber til nanorobotter og livets oprindelse.

Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-t-shirt.
Spørgsmål og svar offentliggøres her på siden. Send dit spørgsmål til: sv@videnskab.dk

Det læser andre lige nu

Spørg Videnskaben

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.

Seneste blogindlæg