211service.com
Splątanie kwantowe może być miarą wolnej woli
Natura mechaniki kwantowej zmusiła badaczy do ponownego rozważenia własnej roli w procesie nauki. Zniknęła wiktoriańska idea, że pomiar jest obiektywny i absolutny. Dziś wiemy, że w świecie kwantowym nie da się oddzielić mierzonego od mierniczego. Ale jaką dokładnie rolę we wszechświecie odgrywa pomiar, musimy jeszcze pojąć.
Intrygującym pomysłem jest to, że pewne rodzaje eksperymentów mogą oddzielić naturę pomiaru. A szczególnie ważna klasa eksperymentów obejmuje splątanie kwantowe, niezwykle zagadkowe zjawisko, w którym szeroko oddzielone obiekty dzielą to samo istnienie (lub, w terminologii naukowej, są opisane tą samą funkcją falową).
Wyobraź sobie dwie splątane w ten sposób cząstki. Zanim nastąpi jakikolwiek pomiar, cząstki te znajdują się w superpozycji stanów. Wtedy pomiar na jednym bezpośrednio wpływa na drugi, w jakiś sposób determinując wynik pomiaru na nim.
Wiele eksperymentów wykazało, że wpływ ten zachodzi tak blisko natychmiastowo, jak jest to możliwe do zmierzenia i na pewno nie może być pośredniczony przez żaden sygnał prędkości światła. Te same eksperymenty wykluczają również jakąkolwiek ukrytą korelację między cząstkami, w której wynik każdego pomiaru jest wcześniej uzgadniany. Wyobraźmy sobie na przykład niewidzialną rękę, która zmusza eksperymentatorów do nieświadomego wykonywania pomiarów, które zawsze sprawiają wrażenie, jakby ta upiorna akcja miała miejsce na odległość.
Dziś Jonathan Barrett z Uniwersytetu w Bristolu i Nicolas Gisin z Uniwersytetu Genewskiego przedstawiają nam interesujące nowe spojrzenie na ten problem. Zakładają, że splątanie występuje, jak zabrania mechanika kwantowa, a następnie pytają, ile wolnej woli musi mieć eksperymentator, aby wykluczyć możliwość ukrytej interferencji.
Odpowiedź jest ciekawa. Barret i Gisin udowadniają, że jeśli istnieje jakakolwiek informacja podzielona przez eksperymentatorów i cząstki, które mają zmierzyć, to splątanie można wyjaśnić jakimś ukrytym procesem, który jest deterministyczny.
W praktyce oznacza to, że nie może istnieć wspólna informacja między generatorami liczb losowych, które określają parametry przeprowadzanych eksperymentów, a mierzonymi cząstkami.
Ale to samo dotyczy również samych eksperymentatorów. Oznacza to, że nie mogą być wymieniane żadne informacje między nimi a mierzonymi cząstkami. Innymi słowy, muszą mieć całkowicie wolną wolę.
W rzeczywistości, jeśli eksperymentatorowi brakuje choćby odrobiny wolnej woli, mechanikę kwantową można wyjaśnić za pomocą ukrytych zmiennych. I odwrotnie, jeśli zaakceptujemy prawdziwość mechaniki kwantowej, będziemy w stanie powiązać naturę wolnej woli.
To interesujący sposób na przedstawienie problemu splątania i sugeruje szereg obiecujących, powiązanych zagadek: co z układami, które są częściowo splątane, a innymi, w których splątają się więcej niż dwie cząstki.
Wolna wola nigdy nie wyglądała tak fascynująco.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1008.3612 : Ile wolnej woli jest potrzebne do wykazania nielokalizacji?