211service.com
Quantum Entanglement kan vara ett mått på fri vilja
Kvantmekanikens natur har tvingat forskare att ompröva sin egen roll i vetenskapsprocessen. Borta är den viktorianska idén att mätning är objektiv och absolut. Idag vet vi att det i kvantvärlden är omöjligt att skilja det uppmätta från mätaren. Men exakt vilken roll mätning spelar i universum har vi ännu inte fattat.
En spännande idé är att vissa typer av experiment kan reta isär mätningens natur. Och en särskilt viktig klass av experiment involverar kvantentanglement, det enormt förbryllande fenomen där vitt åtskilda objekt delar samma existens (eller i vetenskapliga termer, beskrivs av samma vågfunktion).
Föreställ dig två partiklar som är intrasslade på detta sätt. Innan någon mätning äger rum är dessa partiklar i en överlagring av tillstånd. Då påverkar en mätning på den ena omedelbart den andra, på något sätt avgör resultatet av en mätning på den.
Många experiment har visat att denna påverkan sker så nära momentant som det är möjligt att mäta och absolut inte kan förmedlas av någon ljushastighetssignal. Samma experiment utesluter också all dold korrelation mellan partiklarna där man har kommit överens om resultatet av någon mätning i förväg. Föreställ dig till exempel någon osynlig hand som tvingar försöksledare att omedvetet utföra mätningar som alltid får det att se ut som om denna kusliga handling på avstånd ägde rum.
Idag ger Jonathan Barrett från University of Bristol och Nicolas Gisin från University of Geneva oss en intressant ny syn på detta problem. De antar att intrassling inträffar som kvantmekaniken föreskriver och frågar sedan hur mycket fri vilja en experimenterare måste ha för att utesluta möjligheten till dold interferens.
Svaret är nyfiket. Barret och Gisin bevisar att om det finns någon information som delas av experimentörerna och partiklarna de ska mäta, så kan intrassling förklaras av någon form av dold process som är deterministisk.
Rent praktiskt innebär detta att det inte kan finnas någon delad information mellan de slumptalsgeneratorer som bestämmer parametrarna för de experiment som ska göras, och de partiklar som ska mätas.
Men detsamma gäller även för experimentörerna själva. Det betyder att det inte kan delas någon information mellan dem och partiklarna som ska mätas heller. De måste med andra ord ha helt fri vilja.
Faktum är att om en experimenterare saknar ens en enda bit av fri vilja kan kvantmekaniken förklaras i termer av dolda variabler. Omvänt, om vi accepterar kvantmekanikens sanningshalt, då kan vi sätta en begränsning på den fria viljans natur.
Det är ett intressant sätt att förklara problemet med intrassling och föreslår ett antal lovande, relaterade gåtor: hur är det med system som är delvis intrasslade och andra där mer än två partiklar trasslar in sig.
Fri vilja har aldrig sett så fascinerande ut.
Ref: arxiv.org/abs/1008.3612 : Hur mycket fri vilja behövs för att visa icke-lokalitet?