211service.com
Kvantesammenfiltring kan være et mål for fri vilje
Kvantemekanikkens natur har tvunget forskere til at genoverveje deres egen rolle i videnskabsprocessen. Væk er den victorianske idé om, at måling er objektiv og absolut. I dag ved vi, at det i kvanteverdenen er umuligt at adskille det målte fra måleren. Men præcis hvilken rolle måling spiller i universet, har vi endnu ikke fat i.
En spændende idé er, at visse former for eksperimenter kan pirre karakteren af måling fra hinanden. Og en særlig vigtig klasse af eksperimenter involverer kvantesammenfiltring, det enormt forvirrende fænomen, hvor vidt adskilte objekter deler den samme eksistens (eller i videnskabelige termer, er beskrevet af den samme bølgefunktion).
Forestil dig to partikler, der er viklet ind på denne måde. Før nogen måling finder sted, er disse partikler i en superposition af tilstande. Så påvirker en måling på den ene straks den anden og bestemmer på en eller anden måde resultatet af en måling på den.
Mange eksperimenter har vist, at denne påvirkning sker så tæt på øjeblikkeligt, som det er muligt at måle og bestemt ikke kan medieres af noget lyshastighedssignal. De samme eksperimenter udelukker også enhver skjult sammenhæng mellem partiklerne, hvor resultatet af enhver måling er aftalt på forhånd. Forestil dig for eksempel en usynlig hånd, der tvinger forsøgsledere til ubevidst at udføre målinger, der altid får det til at se ud, som om denne uhyggelige handling på afstand fandt sted.
I dag giver Jonathan Barrett fra University of Bristol og Nicolas Gisin fra University of Geneva os et interessant nyt syn på dette problem. De antager, at sammenfiltring forekommer, som kvantemekanikken foreskriver, og spørger derefter, hvor meget fri vilje en eksperimentator skal have for at udelukke muligheden for skjult interferens.
Svaret er nysgerrigt. Barret og Gisin beviser, at hvis der er nogen information, der deles af forsøgslederne og de partikler, de skal måle, så kan sammenfiltring forklares ved en form for skjult proces, der er deterministisk.
Rent praktisk betyder det, at der ikke kan være delt information mellem de tilfældige talgeneratorer, der bestemmer parametrene for de eksperimenter, der skal laves, og de partikler, der skal måles.
Men det samme gælder også for forsøgslederne selv. Det betyder, at der heller ikke kan deles information mellem dem og de partikler, der skal måles. De skal med andre ord have fuldstændig fri vilje.
Faktisk, hvis en eksperimentator mangler blot en enkelt smule fri vilje, kan kvantemekanikken forklares i form af skjulte variabler. Omvendt, hvis vi accepterer kvantemekanikkens sandhed, så er vi i stand til at sætte en grænse for naturen af fri vilje.
Det er en interessant måde at angive problemet med sammenfiltring og foreslår en række lovende, relaterede gåder: hvad med systemer, der er delvist viklet ind, og andre, hvor mere end to partikler bliver viklet ind.
Fri vilje har aldrig set så fascinerende ud.
Ref: arxiv.org/abs/1008.3612 : Hvor meget fri vilje er nødvendig for at demonstrere ikke-lokalitet?