science >> Wetenschap >  >> Fysica

Meer dan 100, 000 mensen dagen Einstein uit in een uniek wereldwijd kwantumfysica-experiment

Live verbinding met het laboratorium in Concepción (Chili) tijdens het grote evenement van de BIG Bell Test in CosmoCaixa, van de "la Caixa" Obra Social, op 30 november. Krediet:ICFO/D. Bartolomé

Op 30 november, Voor de eerste keer, deelnemers over de hele wereld namen deel aan een uniek wereldwijd experiment met als doel de wetten van de kwantumfysica te testen.

Gecoördineerd door ICFO-The Institute of Photonic Sciences, 12 laboratoria van over de hele wereld werkten samen voor de BIG Bell Test:wereldwijde kwantumexperimenten aangedreven door menselijke willekeur met als doel experimenteel aan te tonen dat de wereld op nanoschaal zo vreemd is als de kwantumfysica voorspelt, bestaande uit deeltjes in superstaten die alleen instorten als ze worden waargenomen; vreemde onmiddellijke interacties op afstand; voorspellingen die door Einstein in twijfel werden getrokken, die hen volledig afwees.

Gedurende de 48 uur dat het ergens op de planeet 30 november was, deelnemers hebben bijgedragen aan het initiatief, het genereren van reeksen nullen en enen via een videogame om reeksen van getallen te produceren die zo willekeurig mogelijk waren. Elk van deze bits werd gebruikt om de experimentele omstandigheden van de laboratoria in realtime te controleren. Ze verplaatsten spiegels, polariserende filters, waveplates - elementen op optische tafels die van invloed waren op de soorten metingen die werden gedaan op de kwantumsystemen in elk laboratorium.

Alle deelnemers voorzagen wetenschappers van miljoenen onvoorspelbare, onafhankelijke beslissingen die werden gebruikt om hun deeltjes te meten. Deze onafhankelijkheid is een cruciaal kenmerk voor de validiteit van de conclusies van de Bell-tests. Met behulp van de door de deelnemers aangeleverde sequenties, de wetenschappers verifieerden of hun deeltjes al dan niet met elkaar verweven waren door de kwantumverstrengeling die Einstein niet kon accepteren. In een notendop, de Bell-test stelt dat experimentatoren hun metingen moeten uitvoeren met behulp van menselijke beslissingen en de "Bell-parameter" (ook bekend als de parameter S) moeten berekenen. Als het universum voorspelbaar is en zonder kwantumverstrengeling, dan kan S niet groter zijn dan twee. Dat is, S moet altijd kleiner zijn dan twee. Anders, de ongelijkheid is geschonden, wat wijst op de aanwezigheid van intrinsieke kwantumverschijnselen.

Tegen 13:00 uur CET, het minimum aantal deelnames dat nodig was om voldoende bits te leveren om de experimenten mogelijk te maken, was al overschreden, registreren van meer dan 1000 bits per seconde op een stabiele manier in de loop van enkele uren. Tegen het begin van de middag CET, sommige laboratoria hadden voorlopige resultaten kunnen verkrijgen, bevestiging van schendingen van de ongelijkheid van Bell, en daarmee de voorspellingen van de kwantumfysica bevestigen.

ICREA-hoogleraar aan de ICFO Morgan Mitchell geeft aan dat "het project bijdragen van veel mensen op zeer verschillende gebieden vereiste - de wetenschappers hebben hun experimenten tot nieuwe limieten geduwd. Het publiek heeft ons zeer genereus hun tijd gegeven ter ondersteuning van de wetenschap, en opvoeders vonden nieuwe manieren om te communiceren tussen deze twee groepen. Ik ben enthousiast over alle verschillende dingen die we hebben geleerd door de BIG Bell-test."

Carlos Abellan, onderzoeker bij ICFO en initiatiefnemer van het project, zegt, "De deelname die we vandaag hebben behaald voor de Big Bell-test is absoluut verbazingwekkend en ongekend. Ik ben enthousiast over alle resultaten die we al van de laboratoria ontvangen."

In Barcelona, in samenwerking met Stichting La Caixa, het BIG Bell Test-team had de kans om het project te delen met een publiek van meer dan 300 mensen verzameld in het auditorium van CosmoCaixa, die de experimenten zag lopen in laboratoria in Shanghai (China), Concepción (Chili), Nice (Frankrijk) en Castelldefels (Spanje) via live feeds. Dit publiek droeg bij aan het experiment door deel te nemen aan een eindtoernooi van de videogame, gemaakt met Kaitos Games, om de meest willekeurige persoon in het publiek te bepalen. Het evenement werd live gestreamd over de hele wereld, en alleen in China, een publiek van meer dan 300 genereerde, 000 mensen. De BIG Bell-test is erin geslaagd de unieke waarde van menselijke willekeur en bepaalde fundamentele natuurprocessen aan te tonen.