Sorozatunk idei részében egy izgalmas idei tanulmány kerül terítékre, amelyben Barry W. Fitzgerald, Patrick Emonts és Jordi Tura, az Eindhoveni és a Leideni Egyetem kutatói arról értekeznek, hogyan lehet olyan komplex tudományos jelenségeket, mint például a kvantumteleportáció érdekesebb, szokatlanabb kontextusban tálalni a középiskolákban és az első egyetemi években.

A szerzők a Mikulást használják szemléltető példaként a koncepció bemutatására, ami a télapológiában jártasakat persze kevéssé fogja meglepni, elvégre a kvantummechanikai jelenségek potenciális kiaknázása régóta tárgya a Mikulás tevékenységét firtató elmélkedéseknek. És bár a szerzők munkájukban elsősorban szemléltető pedagógiai eszközként használják a Mikulást, ennek során egyúttal fel is vázolnak egy lehetséges, ámbár jelentősen leegyszerűsített modellt annak megoldására, hogyan tudja a szakállas öreg időben célba juttatni az ajándékokat. „Fontos, hogy példánkban az ajándékokat az információ megosztásának reprezentálására használjuk. Semmiképpen sem azt sugalljuk, hogy ez a példa arra enged következtetni, hogy az anyagteleportáció lehetséges” – írják.

De hogy végre rátérjünk a lényegre, a következzen a probléma és egy lehetséges megoldása. A helyzet egyszerűsítése érdekében tegyük fel, hogy a Mikulás a világ minden gyerekének egyfajta ajándékot visz: egy könyvet. Az ajándékok elrejtése a világ minden otthonában persze időigényes feladat, amely egész évben tart, hiszen nem lehet egyetlen éjszaka alatt elvégezni. A Mikulás szeret előre tervezni, és jó előre szétosztani a könyveket, a gyerekek kívánságait azonban a legszorgalmasabb gyerekek esetében is csak december elején kapja meg. A Mikulás és manói ezért kvantumteleportációhoz folyamodnak, hogy a könyveket időben, december 6-án vagy karácsony este kézbesítsék – attól függően, hogy milyen kultúráról van szó.

De hogyan oldják meg ezt a komplex feladatot, vagyis hogy mindenki azt a könyvet kapja, amelyeiket kérte? Ehhez először is, mielőtt bármelyik ajándékkönyvet kiszállítanák, a Mikulás és a manók egy speciális összefonódási gép segítségével kvantum-összefonódást valósítanak meg az ajándékkönyv és egy, a Mikulás műhelyében maradó könyv között. A két könyvet egymás mellé helyezik a gépben, majd a gép eldönti, hogy a könyvekben egy adott oldal tartalma üres vagy szöveggel teli legyen. Fontos, hogy az összefonódási eljárás befejezése után senki sem nyithatja ki a könyveket, és a gép sem olvashatja el az adott oldalon lévő szöveget. Ez ugyanis megfigyelésnek minősülne, amitől a szuperpozíció összeomlana és tisztán klasszikus, véletlenszerű információ maradna hátra, nem pedig kvantumállapotú.

A manók munkája ezt követően sem ér véget, az összefonódott könyvpár egyik felét ugyanis el kell juttatni a gyerekek otthonába. A Mikulás manói egész évben járják a világot, hogy eldugják a könyveket, így van idejük minden otthonba ellátogatni. A tényleges ajándékot, magát az könyvek által tartalmazott információt azonban csak az ünnep estéjén teleportálják. Persze előfordulhat, hogy egy gyerek korábban megtalálja az ajándékkönyvet, ami tönkretenné a meglepetést. Ez azonban jelen esetben nem jelent problémát, mert ha kinyitja a könyvet anélkül, hogy a kvantumteleportálási folyamat befejeződne, az összefonódott állapot megszakadna. Ennek eredményeképpen pedig csak halandzsát látna a lapokon.

A folyamat következő szakasza közvetlenül azelőtt kezdődik, hogy a Mikulás december 6-án vagy karácsony este elhagyja a műhelyét. A manók az összefonódási gép segítségével összepárosítják a ténylegesen ajándékba, az adott gyerek kívánságlistáján szereplő könyvet az előzőleg összefonódott állapotba hozott könyvek műhelyben maradt felével. Ezután a manók az összefonódásról szóló információt feljegyzik a Mikulás számára készített, a Jóság főkönyvének nevezett könyvbe. Azt, hogy egy gyerek kap-e könyvet karácsonyra vagy sem, az év folyamán mutatott viselkedése befolyásolja.

Amikor december 6-án és karácsonykor a Mikulás körbeutazza a világot, valójában a kvantumteleportálási folyamatot fejezi be. Útja során minden állomásnál ellenőrzi a Jóság főkönyvében, hogy az adott gyerek kaphat-e ajándékot vagy sem. Ha jól viselkedett az év során, akkor megkapja a kért könyvet. Ha azonban a főkönyv azt jelzi, hogy túlságosan rosszul viselkedett, akkor nem kapja meg a kért könyvet, hanem csak egy halandzsát tartalmazó kötetet kap.

A kvantumteleportálás utolsó lépésének elvégzése a gyakorlatban úgy fest, hogy a Mikulás megérkezik egy otthonba, gyorsan megkeresi a korábban elrejtett könyvet, majd a főkönyvében szereplő információk alapján speciális ajándékolvasójával beállítja annak tartalmát. A könyv így vagy halandzsát tartalmaz majd, vagy összehangolódik az indulás előtti napokban a műhelykönyvvel összefonódott könyv tartalmával, vagyis a tényleges ajándékkal. Mi sem lehetne egyszerűbb, ugye?