Bij een nieuw experiment is in twaalf over de wereld verspreide labs getest of deeltjes elkaar op afstand kunnen beïnvloeden. De daarvoor benodigde willekeurige getallen werden geleverd door meer dan honderdduizend burgers die een spelletje speelden.
Een paar jaar geleden kwamen Ronald Hanson en collega’s van de TU Delft wereldwijd in het nieuws omdat ze hadden bewezen dat deeltjes elkaar op grote afstand kunnen beïnvloeden. (Lees: 'Verstrengeling van deeltjes bestaat echt'). De grote nieuwe stap daarbij was dat alle loopholes – alle manieren waarop die beïnvloeding op afstand misschien toch niet echt was – tegelijkertijd werden gedicht. Toch claimt een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Nature nóg een loophole te hebben gedicht. Hoe zit dat?
Deeltjes met een band
Even terug naar het begin: waar hebben we het precies over? De experimenten waar het hier over gaat, draaien om deeltjes die met elkaar verstrengeld zijn. Dat wil zeggen: ze hebben een quantummechanische band die in stand kan blijven, ook als de deeltjes fysiek van elkaar worden gescheiden. Het bizarre daaraan is dat als je een meting doet aan het ene deeltje, dat invloed heeft op het andere deeltje. Ook als beide deeltjes zich zover van elkaar vandaan bevinden dat ze op geen enkele manier met elkaar kunnen communiceren zonder daarbij de lichtsnelheid te overschrijden.
Uit talloze experimenten – zogenoemde Bell-tests – is inmiddels gebleken dat dit soort verstrengelde deeltjes elkaar inderdaad op grote afstand kunnen beïnvloeden. Eén punt van aandacht is daarbij echter dat er bij een Bell-test bepaalde beslissingen moeten worden genomen. Concreet: hoe stel je de apparatuur in om die meting te kunnen doen? En misschien beïnvloeden de deeltjes de keuzes die je daarbij maakt wel op de een of andere manier. Deze mogelijkheid wordt de freedom-of-choice-loophole genoemd.
Browsergame
Een samenwerking van twaalf labs verspreid over de hele wereld besloot die loophole aan te pakken. Daarvoor werd een game opgetuigd, de Big Bell Test, die mensen via hun browser kunnen spelen. Hierbij moeten ze een doel bereiken door zo willekeurig mogelijk op 0 of 1 te drukken. Een zelflerend algoritme probeert daarbij het volgende getal te voorspellen. Hoe slechter dit algoritme daarin slaagt, hoe willekeuriger de cijferreeks die de speler produceert blijkbaar is, en hoe verder de speler komt in het spel.
Door mensen wereldwijd op 30 november 2016 dit spelletje te laten spelen, kregen de labs twaalf uur lang meer dan duizend willekeurige bits per seconde binnen. Die werden verdeeld over dertien experimenten (één van de twaalf labs runde er twee), die er vervolgens de meetinstellingen van hun Bell-tests door lieten bepalen.
Daarbij ging het overigens over heel verschillende versies van de test. Sommige werkten bijvoorbeeld met koppels van verstrengelde fotonen, terwijl andere aan de slag gingen met verstrengelingen tussen fotonen en atomen. En uit dit geheel aan experimenten bleek, opnieuw, dat verstrengelde deeltjes elkaar op afstand kunnen beïnvloeden.
Nieuw resultaat of outreachproject?
Maar betekent dit dan dat het loopholevrije experiment van Ronald Hanson en collega’s bij nader inzien toch niet loopholevrij was? Dat zit toch anders, zegt Stephanie Wehner, hoogleraar quantuminformatie aan de TU Delft en destijds betrokken bij het experiment van Hanson. 'Het is niet mogelijk om de freedom-of-choice-loophole écht te sluiten. Daarom wordt hij in het algemeen ook niet als een loophole gezien.'
Veel experimenten gebruiken een random number generator om te bepalen wat de meetinstellingen moeten zijn, vervolgt Wehner. 'Je kunt je dan natuurlijk afvragen of die getallen écht onafhankelijk zijn van het experiment zelf. Maar zijn getallen die door mensen gekozen zijn dan toevalliger dan die uit een random number generator? Dat is een kwestie van smaak.'
Wehner ziet de Nature-publicatie dan ook niet als een echt nieuw wetenschappelijk resultaat. Wel noemt ze het een goed uitgevoerd en heel waardevol outreachproject. 'Het heeft het idee van een Bell-test toegankelijker gemaakt voor het grote publiek door mensen er zelf aan deel te laten nemen.'
Foto: ICFO
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.