Un gran experiment de Bell amb 97.347.490 tries binàries humanes

Les teories de la relativitat especial i de la relativitat general, formulades per Albert Einstein, també podrien denominar-se teories de la constància especial i general per a una sèrie de constants universals, com ara la velocitat de la llum en el buit o la constant de gravitació universal. Aquestes constants són constants, però, per la relativitat de l’espai i del temps. Alhora, la teoria de la relativitat general constituïa una explicació de la gravitació universal que salvava l’aparent violació del principi de localitat (que un objecte tan sols és afectat directat pel seu entorn immediat) que produïa l’acció a distància de la relativitat newtoniana. De retruc, això afecta al principi de causalitat. Albert Einstein formulà un principi de realisme local, que combinava el principi de localitat amb l’assumpció que qualsevol partícula ha de tindre un valor pre-existent per a qualsevol mesura possible. Einstein oposava aquest realisme local a algunes de les conseqüències de la interpretació que Niels Bohr i altres (“interpretació de Copenhague”) feien de la mecànica quàntica (el caràcter discret o particular dels bescanvis energètics). En el 1935, es publicà un experiment mental, obra d’Albert Einstein, Boris Podolsky i Nathan Rosen que pretenia posar en evidència la paradoxa (“paradoxa EPR” per les sigles dels autors) resultants d’aplicar la interpretació de Copenhague a dues partícules que interactuen. En el 1964, John Stewart Bell escrigué un article sobre la paradoxa EPR, a partir de la qual concloïa contràriament el teorema següent: “cap teoria física de variables amagades locals pot mai reproduir totes les prediccions de la mecànica quàntica”. Aquest teorema de Bell ha donat lloc a tota una sèrie d’experiments de Bell, que ja no són experiments mentals, sinó observacions experimentals. El passat mes de maig la revista Nature publicava els resultats de “The BIG Bell Test Collaboration“. Un experiment de Bell requereix un entrellaçament de distribució espaial, una detecció ràpida i d’alta eficiència i unes condicions de mesura impredictible. Per a la introducció d’aleatorietat a un experiment de Bell, hom ha fet ús de diferents randomitzadors físics, però com el mateix Bell va assenyalar en emprar-los hom fa ús de l’assumpció de realisme local que l’experiment hauria de refutar. Així, Bell va suggerir fer ús del lliure albiri o de la lliure tria humana. Aquesta és la font d’aleatorietat que fa servir The BIG Bell Test. A través de la pàgina web de l’experiment recrutaren uns 100.000 participants humans, que havien de jugar a un joc en-línia que els incentivava a fer tries binàries impredictibles. Durant 12 hores del 30 de novembre del 2016, els participants generaren 97.347.490 tries binàries, equivalent a un flux sostingut de 1000 bits/s. Aquestes dades foren vehiculades a 13 experiments diferents que empraven fotons, àtoms individuals, ensems d’àtom i dispositius superconductors. Les observacions contradiuen fortament el realisme local i altres posicions realistes. Avui uns dels investigadors implicats, Carlos Abellán, de l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) parlava a Catalunya Ràdio dels resultats del projecte, que van més enllà de refutar el realisme local, en especial sobre un nou mètode per a garantir la seguretat de les comunicacions a través de la impredictibilitat d’aleatorietat anàlogues a la del lliure albiri humà.

The BIG Bell Test

Els experiments de Bell han permès encarar empíricament qüestions com el realisme local i el determinisme causal. Bàsicament, si hom assum que no hi ha marcs de referències preferits, o curvatures temporals tancades, si dos observadors (A i B, Alice i Bob) tenen una llibertat genuïna en la decisió de com mesurar partícules entrellaçades, llavors les partícules també han de tindre llibertat en decidir com respondre a les mesures. Però un experiment de Bell ha de tancar la qüestió de la impredictibilitat o de la llibertat de tria. S’han postulat diferents fonts per fer-ho possible, des de fonts còsmiques que abastin enormes regions del nostre univers fins a fonts humanes. The BIG Bell Test opta per aquesta segona via, aprofitant que les noves tecnologies de la comunicació poden fer treballar simultàniament milers i milers de persones en una mateixa tasca. Recórrer a aquesta font també implica tractar la idea segons la qual si voluntat humana és lliure, llavors ha d’haver esdeveniments físics sense causa.

Per aplegar les tries humanes es dissenyà el videojoc “The BIG Bell Quest”, que estimulava la generació de bits impredictibles. El jugador havia de combatre a un algoritme d’aprenentatge que cercava justament predir els inputs generats pel jugador. Els jugadors o Bellsters cometen, és clar, regularitats, marcades per una tendència excessiva a alternar 1 i 0. “The BIG Bell Test” incorporava animacions i sons, nivells progressius d’exigència i recrutament a través de les xarxes socials. El joc era disponible en set llengües (xinès, anglès, espanyol, francès, alemany, italià i català).

Com que calia sincronitzar els Bellsters amb els experiments es fixà una data concreta, el dimecres 30 de novembre del 2016. Es trià el mes de novembre pensant en el cicle d’activitat escolar, i s’optà per final de mes perquè la ressaca electoral de les presidencials nord-americanes no hi afectés gaire. La campanya de difusió en xarxes socials i en premsa fou considerable. Es generà un sistema per a la identificació de bots, per tal de què les dades que aquests bots generessin no entressin en els experiments.

Com que l’experiment era mundial, sota el signe del 30 de novembre del 2016 caben 51 hores, per bé que la majoria d’aportacions se centraren entre les 6:00 UTC del 30 de novembre a les 6:00 UTC del 31. Entre les 9:00 UTC i les 21:00 UTC, l’entrada de dades fou superior a 1000 bits per segon.

Els tretze experiments

Els tretze experiments eren els següents:
– 1. Griffith (Brisbane). Entrellaçament fotònic
– 2. EQUS (Brisbane). Entrellançament fotònic
– 3. USTC (Shanghai). Entrellaçament fotònic.
– 4. IQOQI (Viena). Entrellaçament fotònic.
– 5. Sapienza (Roma). Entrellaçament fotònic
– 6. LMU (Munic). Entrellaçament fotó-àtom.
– 7 ETHZ (Zuric). Entrellaçament de qubits superconductors.
– 8. INPHYNI (Niça). Entrellaçament fotònic
– 9. ICFO (Barcelona). Entrellaçament fotó-ensems atòmic.
– 10. ICFO (Barcelona).
– 11. CITEDEF (Buenos Aires). Entrellaçament fotònic
– 12. CONCEPCION (Xile). Entrellaçament fotònic
– 13. NIST (Boulder). Entrellaçament fotònic.

Tots els experiments oferien resultats compatibles amb la desigualtat de Bell i, per tant, en fort desacord amb el realisme local. Els resultats també assenyalen que l’agència humana és incompatible amb el determinisme causal.

Aquesta entrada ha esta publicada en 1. L'Univers. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *