Tiskane izdaje
V znanosti sicer ni v navadi govoriti o svetovnih rekorderjih, ampak kvečjemu o pionirjih novih raziskovanj in utemeljiteljih novih spoznanj. Doktor Anton Zeilinger, profesor eksperimentalne fizike na dunajski univerzi, direktor Inštituta za kvantno optiko in kvantno informatiko na Avstrijski akademiji znanosti in hkrati tudi njen predsednik, je prvo in drugo, a ga upravičeno lahko označimo tudi za svetovnega rekorderja.
Z eksperimentom kvantne teleportacije mu je namreč uspelo prenesti informacijo brez vmesnika na do zdaj najdaljši razdalji, in sicer med skoraj 144 kilometrov oddaljenima otokoma Tenerife in La Palma na Kanarskih otokih.
Ta rekord, ki ga do zdaj še nihče ni presegel, je s sodelavci in v sodelovanju z Evropsko vesoljsko agencijo dosegel pred slabimi štirimi leti. Naslednji, ki ga pripravlja v sodelovanju z znanstveniki s Kitajske akademije znanosti, bo neprimerno večji: foton bodo poskusili teleportirati kar v Zemljino orbito, in sicer do posebnega kvantnega satelita, ki bi ga tja izstrelili v prihodnjih mesecih.
Ob dejstvu, da je sploh prvi rekord v kvantni teleportaciji dosegel le osem let pred sedanjim rekordom in da je ta takrat znašal le 600 metrov (dr. Zeilinger je teleportiral bančno nakazilo na razdalji 600 metrov, z ene strani Donave na Dunaju na drugo), je očitno, da to pomeni izjemen razvoj, ki bo verjetno že kmalu spremenil naše življenje – ali pa vsaj gledanje nanj.
Kako? Pred odgovorom je nujno treba pojasniti, da se ne bo zgodilo nič podobnega dogajanju v kultni seriji Vojna zvezd, v kateri se filmski junaki s teleportacijo v trenutku prestavijo drugam.
»Kvantna teleportacija nima zveze s potovanjem – to je neumna in napačna popularizacija te ideje,« pravi dr. Zeilinger v pogovoru za Delovo Znanost in tako razblini predstavo, povezano z omenjenim filmom, ki jo pojem teleportacije prebudi v ljudeh, ki jim fizika ni prav blizu. »Teleportacija je način prenosa informacije, znanja z enega mesta na drugo, ne da bi za to potrebovali povezavo med njima.«
Že samo to je za dr. Zeilingerja dovolj fantastično. »To, da nekaj lahko pošlješ od točke A do točke B, čeprav med točkama ni nikakršne povezave – to je fantastika, ki je že postala resničnost!«
Eno samo naključje
V kvantni mehaniki ne potrebujemo več nobene povezave, da uresničimo hipen prenos informacije, pojasnjuje. »To je resnično zanimiv dosežek, ki kaže, da moramo morda na novo razmišljati o tem, kaj sploh je prostor, kaj prostor pomeni in ali sta prostor tu in prostor drugje v resnici res ločena, kot ju dojemamo z naše perspektive.«
Morda bomo torej morali spremeniti našo predstavo o prostoru, toda tu, pravi dr. Zeilinger, presenečenj ni in ni konec. Teleportacija odpira še en zanimiv koncept – koncept naključnosti.
»Zdaj spoznavamo, da ne označuje le pomanjkanja kontrole, ampak je ta koncept temeljni koncept našega sveta. V resnici je naš svet eno samo naključje. In to je res vznemirljivo … Kaže, da ne moremo najti vzroka, zakaj se nekaj dogaja … Preprosto se pač zgodi.«
Mar to pomeni, da nas ta dosežek sooča s spoznanjem, da zdaj vemo celo manj, kot smo vedeli pred tem dosežkom?
»No, rekel bi, da vemo veliko več, a kadar vemo več, odkrivamo tudi meje našega znanja. In to je zanimivo, kajti zavedanje meja nas gotovo spodbuja k razmišljanju in iskanju poti, kako te meje preseči. Mogoče so za temi mejami nove ideje, ki jih še nismo odkrili,« razmišlja dr. Zeilinger.
Pa je te meje mogoče preseči?
»Seveda. Empirična znanost je razmeroma mlada. Imamo jo šele 300 ali 400 let, to je malenkostni del dobe človeškega obstoja. Zelo neverjetno je, da bi že dokončno odkrili, kaj je naš svet. Ogromno je še stvari, o katerih ne vemo kaj dosti,« pravi dr. Zeilinger.
Ko že govori o mejah – ali vidi tudi meje teleportacije? »Teleportacija je metoda komuniciranja, metoda pošiljanja informacij v prostem prostoru, in sicer informacij iz enega kvantnega računalnika v drug kvantni računalnik daleč, daleč stran,« odgovarja profesor Zeilinger. In doda, da sam v prihodnosti vidi kvantni internet.
Na poti do takega interneta pa morajo najprej premagati razdalje in močno povečati stopnjo prenosa podatkov. Ta je za zdaj v kvantnem računalništvu še vedno izjemno nizka, poudari. A to sta zanj le tehnična izziva, ne pa izziv znanja. Skratka, po besedah dr. Zeilingerja »praktični izziv, ki ga bo mogoče preseči z drugimi metodami. Prepričan sem, da ga je mogoče preseči.«
Globalna teleportacija
Samodejno se postavi vprašanje: in kaj bomo imeli od tega?
»Ah, uporabnost – vedno me sprašujejo po uporabnosti, a na to ni mogoče odgovoriti. Seveda sem prepričan, da bomo imeli kvantni internet, ki bo omogočal veliko hitrejši tok informacij. Kaj vse se bo še razvilo, pa je težko napovedati. Poglejte, kako je bilo z laserjem. Ko so ga razvijali in razvili, ni nihče niti slutil, da bodo nekoč s tem povezani skenerji v supermarketih, zgoščenke ali operacije oči. Vse to je prišlo veliko pozneje. V vsej zgodovini človeštva se je tako dogajalo. Vsaka nova tehnologija je odprla pot številnim novim aplikacijam, ki jih na začetku niso niti slutili. Enako se bo zgodilo s teleportacijo,« zatrjuje dr. Zeilinger.
A zakaj se je lotil raziskovanja prav tega področja? »Zgolj iz radovednosti,« odgovori brez razmišljanja. »V temeljih bi bilo absolutno narobe utemeljiti temeljno raziskavo z navajanjem uporabnih možnosti. To bi bila velika napaka. Celo velika podjetja, kakršen je Microsoft, to razumejo. V znanost vlagajo veliko denarja, na stotine milijonov dolarjev in evrov, čeprav nimajo nikakršnega zagotovila, kakšna bo njihova uporabnost.«
Moč radovednosti
Posebej v kvantno mehaniko so ga zvabile napovedi kvantnih fizikov o individualnih delcih, ki so se takrat zdele v nasprotju z vsakršno intuicijo. V eksperimentih še niso bile preverjene. Anton Zeilinger se je po doktoratu iz fizike na dunajski univerzi leta 1971, takrat komaj 26-leten, videl prav v tej eksperimentalni smeri. Pa je ta do zdaj potešila njegovo znanstveno radovednost – ali so vprašanja še ostala?
»Ah, še vedno je veliko nerešenih vprašanj,« zamišljeno odkimava. »Več ko vemo, bolj vemo, česa vsega še ne vemo … Je pa zanimivo, čedalje bolj.«
Obstaja teleportacija tudi na drugih ravneh, ne le na fotonih, ki jih teleportira on? Sogovornik prikima. Že nekaj eksperimentov je bilo opravljenih z atomi, tudi z molekulami. »A tu ni več vprašanje znanstvenega principa, ampak znanstvenega razvoja in denarja. Te raziskave veliko stanejo.«
Pa bi lahko domnevali, da ti isti procesi potekajo tudi v naših telesih? »Mislim, da ne, a tega ne morem dokazati. To vprašanje je še tako zelo oddaljeno, da ga ne bi niti opredelil kot nerešeno vprašanje, ki si ga je sploh smiselno postaviti,« zavrne kakršnokoli razmišljanje v tej smeri. Asociacije na telepatijo se mu pa sploh zdijo zgolj fantazija, v katero ne verjame … Njegova radovednost je torej začrtana v strogih okvirih preverljive znanosti.
Prednost Evrope
Tu je v dobrih 40 letih dosegel ogromno, toliko, da že nekaj let velja za zelo verjetnega dobitnika Nobelove nagrade. A že brez nje v Avstriji velja za osebnost, ki utegne Dunaju vsaj delno povrniti sijaj, kakršnega je to mesto imelo v znanosti vse do začetka druge svetovne vojne. Takrat so zaradi politike iz številnih institucij izključili izjemne znanstvenike židovskega rodu, ki so emigrirali v ZDA.
Tja je želja po raziskovanju zvabila tudi dr. Zeilingerja (štiri leta je delal na znamenitem MIT pri poznejšem dobitniku Nobelove nagrade prof. C. G. Schullu in še danes sodeluje kot gostujoči profesor), toda evropski način življenja mu je bil bližji – kljub zapeljivim ponudbam se je vrnil v Avstrijo. S seboj pa je že takrat prinesel spoznanja, kaj prenesti iz sicer zelo različnega ameriškega izobraževalnega sistema v evropskega.
Plod njegove zamisli in organizacije je tako (verjetno po vzoru MIT) IST Austria (Institute of Science and Technology Austria), ustanova za mednarodne temeljne podoktorske raziskave v naravoslovju in tehnologiji, ki v Klosterneuburg na severozahodnem obrobju Dunaja že nekaj let privablja vrhunske znanstvenike z vsega sveta.
Se mu zdi, da Evropa v znanosti zdaj dohiteva ZDA? »Na nekaterih področjih smo celo pred ZDA. Na primer na mojem, v kvantni mehaniki in kvantni informatiki. Nekateri od prvih eksperimentov na tem področju so bili narejeni v Evropi. Prav gotovo smo torej enakovredni ameriški znanosti, če ne celo malo pred njo. A zatika se pri prenosu temeljnega znanja v tehnologijo, v aplikacijo. Tu ima Evropa težave.«
Konservativna
In Kitajska? Ta bo njegov partner pri naskoku na novi rekord v kvantni teleportaciji, kar nedvomno kaže, da se Kitajska prebija med vodilne znanstvene sile. Kako ji je to uspelo?
»Po eni strani zaradi denarja, ki ga v znanost vlagajo res veliko. Po drugi strani pa so na Kitajskem zelo uspešni pri privabljanju domačih znanstvenikov po svetu nazaj domov, saj jim zagotovijo sredstva za dobre raziskave.«
Ali v Evropi na tem področju storimo dovolj? »Nikoli ne moremo reči, da smo storili dovolj. A trudimo se; v Nemčiji so pri tem uspešni, prav tako smo v Avstriji. Še vedno pa bi marsikje lahko naredili več,« meni dr. Zeilinger.
Tokrat je bil v Ljubljani prvič – in upa, da ne zadnjič. »Imamo veliko skupnega in tudi podobni smo si, ločuje nas le jezik,« nam je ob koncu pogovora zaupal pionir teleportacije. In ker uspešno premaguje rekordne razdalje pri prenosu znanja, ni neutemeljeno upati, da bomo presegli tudi jezikovne.
