«Teletrasporto, signor Scott». L’iconica frase di Star Trek parla da sola: basta una pedana, pronunciare un ordine e un corpo si dissolve per ricomparire intatto a migliaia di chilometri di distanza. È questo uno dei grandi sogni dell’umanità, quello di annullare le leggi dello spazio, del tempo e della materia per viaggiare senza fatica e in tempi ristrettissimi. Ma quella del teletrasporto è, a parte gli scenari da fantascienza, una sfida non così inverosimile come si potrebbe pensare, sebbene da un punto di vista scientifico le cose siano molto diverse rispetto a ciò che si pensa comunemente.
Gli esperimenti
La risposta della fisica è infatti più sorprendente, e molto più complicata, di un semplice no. Perché una forma di ciò che potremmo definire teletrasporto esiste davvero: si chiama teletrasporto quantistico, teoria dimostrata sperimentalmente per la prima volta nel 1997 e oggi studiata come una delle possibili tecnologie alla base delle future reti quantistiche. Non si immaginino però persone o atomi che scompaiono in un punto per riapparire altrove. A essere trasferita non è la materia, ma lo stato quantistico di un sistema: in altre parole l’informazione che descrive le sue proprietà quantistiche e determina le probabilità dei risultati che potremmo ottenere misurandolo.
Nel caso più «semplice» questa informazione può essere racchiusa in un qubit, l’equivalente quantistico del bit usato dai computer tradizionali. Un bit può valere 0 oppure 1 mentre un qubit può trovarsi in una combinazione dei due stati, la cosiddetta sovrapposizione quantistica. Teletrasportare un qubit significa quindi fare in modo che un secondo sistema, anche distante, assuma esattamente lo stesso stato quantistico del primo.
Non materia ma informazioni si spostano quindi e tale distinzione è decisiva. Inizialmente nel 1993 Charles Bennett e altri cinque ricercatori descrissero su Physical Review Letters un metodo per trasferire lo stato di una particella senza inviare quella particella lungo tutto il percorso. Il protocollo sfrutta l’entanglement, la correlazione che può legare due sistemi quantistici, con questo teletrasporto quantistico che non consente di mandare messaggi più veloci della luce. E come accennato nel 1997 ci fu la svolta. Un team guidato da Anton Zeilinger pubblicò su Nature una delle prime dimostrazioni sperimentali, trasferendo lo stato di polarizzazione di un fotone. Segnò il passaggio dalla teoria all’esperimento, con la ricerca sull’entanglement e sull’informazione quantistica che nel 2022 valse il Nobel per la Fisica ad Alain Aspect, John Clauser e al già citato Zeilinger.
Negli anni gli esperimenti sono poi diventati, se possibile, ancora più complessi. Nel 2004 due gruppi riuscirono a teletrasportare stati quantistici tra ioni intrappolati mentre nel 2006 un esperimento, anch’esso mostrato su Nature, trasferì uno stato della luce a un insieme macroscopico di atomi di cesio. Anche in quel caso non furono teletrasportati gli atomi: a passare da un sistema all’altro fu l’informazione contenuta in uno specifico stato quantistico.
Poi sono aumentate le distanze. Nel 2017 il satellite cinese Micius permise il teletrasporto quantistico tra una stazione a terra e il satellite, fino a circa 1.400 chilometri, nel 2022 invece un gruppo della Delft University of Technology trasferì un qubit tra nodi non direttamente collegati di una piccola rete a tre nodi. È questa una delle applicazioni realistiche della tecnologia: costruire reti nelle quali l’informazione quantistica possa essere trasferita tra punti distanti.
Questi esperimenti «primordiali» hanno poi avuto dei seguiti ancor più recenti, come quello del 2024 dove il trasferimento di stato quantico è avvenuto su 14,4 chilometri di fibra urbana. Nel 2025 invece ricercatori dell’Università di Oxford hanno collegato due moduli con ioni intrappolati e utilizzato il teletrasporto per eseguire operazioni logiche tra qubit di processori separati. Nel giugno 2026 infine Nature Physics ha pubblicato un esperimento nel quale il trasferimento basato sul teletrasporto è risultato quasi tre volte più efficiente della trasmissione diretta di singoli fotoni.
Materia
Appare perciò chiaro quindi come da questi esperimenti al teletrasportare una persona ci sia uno scarto enorme. Attualmente non esiste, e non ci sono studi in atto, una strada tecnologica da percorrere che possa portare al teletrasporto così come da noi comunemente pensato. Non esiste e non ci sono possibilità di migliorare semplicemente gli strumenti a nostra disposizione. Un corpo umano è infatti formato da un numero enorme di particelle, continuamente in interazione tra loro e con l’ambiente. Descriverne e controllarne lo stato quantistico completo è fuori dalla portata di qualunque tecnologia oggi disponibile.
Il teletrasporto quantistico non funziona infatti come uno scanner capace di leggere un oggetto atomo per atomo, inviare il progetto e ricostruirlo altrove. La misura modifica gli stati quantistici, mentre il principio di non clonazione impedisce di ottenere una copia perfetta di uno stato sconosciuto. In linea puramente teorica ciò può essere esteso a sistemi più complessi ma richiederebbe risorse immense, controllo quantistico del sistema ed entanglement predisposto con la destinazione. Per questo dire che il teletrasporto di materia sia possibile sarebbe fuorviante. Più corretto è sostenere che non esiste oggi alcun metodo fisicamente e tecnologicamente percorribile per smaterializzare un oggetto macroscopico o una persona e ricostruirli altrove, perché gli esperimenti sul teletrasporto quantistico non sono tappe intermedie verso quella macchina: perseguono un altro obiettivo, trasferire informazione quantistica. Detto ciò la possibilità anche solo teorica sopravvive, così come sopravvivono sogni e desideri.
I wormhole
Resta infine, e merita un discorso a parte, l’altra grande possibilità che ereditiamo dalla fantascienza: invece di smontare e ricostruire la materia, si potrebbe accorciare il viaggio attraverso un wormhole, detto anche ponte di Einstein-Rosen, cioè un «tunnel» nello spazio-tempo. Anche qui gli esempi da grande schermo si moltiplicano, poiché le stesse equazioni della relatività generale ammettono soluzioni di questo tipo.
Nel 1988 Michael Morris e Kip Thorne studiarono infatti wormhole teoricamente attraversabili, mostrando però che per mantenerli aperti sarebbe necessaria materia con proprietà non note nei materiali ordinari e condizioni energetiche molto particolari. Piccola parentesi: Thorne fu consulente scientifico del capolavoro di Chris Nolan «Interstellar», dove proprio un wormhole permette a Matthew McConaughey di muoversi indietro e avanti nello spazio-tempo.
Ma tornando alla scienza nel 2017 Ping Gao, Daniel Jafferis e Aron Wall mostrarono in un modello teorico come un wormhole possa diventare attraversabile grazie a effetti quantistici, senza violare la causalità. Da questa famiglia di idee nasce l’esperimento pubblicato su Nature nel 2022 e realizzato su un processore quantistico di Google: qui i ricercatori osservarono, in un modello molto semplificato, dinamiche matematicamente analoghe a quelle associate a un wormhole attraversabile.
Non venne creato un buco nello spazio-tempo, né qualcosa viaggiò attraverso una scorciatoia cosmica. Fu una simulazione quantistica utile per studiare il rapporto, ancora teorico, tra gravità, entanglement e informazione.
Ed è forse questo il confine più interessante della questione: la fisica ha dato un significato concreto alla parola teletrasporto, ma ciò che possiamo fare in laboratorio resta molto diverso dal trasferimento di materia immaginato dalla fantascienza. Non resta che riguardarsi le puntate di Star Trek e sognare ancora per un bel po’ ad occhi aperti.
