Verletzung der Bellschen Ungleichung
Am Big Bell Test nahmen weltweit mehr als 100.000 Menschen teil.
Anhand der Bellschen Ungleichung lässt sich die Gültigkeit von grundlegenden Annahmen der klassischen Physik gegenüber jenen der Quantenphysik überprüfen. Physiker von zwölf Instituten weltweit haben im November 2016 an dem Big Bell Test teilgenommen, um die Bellsche Ungleichung mit einer neuen Herangehensweise zu testen. An der Universität München war ein Team um Harald Weinfurter und Wenjamin Rosenfeld beteiligt. Federführend war das Institute of Photonic Sciences ICFO in Castelldefels bei Barcelona.
Abb.: Mit dieser Falle für einzelne Atome lassen sich Verschränkungszustände von Atomen mit Lichtteilchen nachweisen. (Bild: LMU)
Im Rahmen des Experiments wurden über ein Onlinespiel, an dem mehr als 100.000 Menschen teilnahmen, Zufallseingaben gemacht. Die Physiker nutzten die dadurch gewonnenen Daten, um Messungen in zwei Laboren durchzuführen, die 400 Meter voneinander entfernt sind. Denn während in der klassischen Physik die Eigenschaften eines Objekts völlig unabhängig von seiner Beobachtung sind, können im Bereich der Quanten Teilchen, die weit voneinander entfernt sind, in Beziehung zueinander stehen, und ihre Eigenschaften erst durch Messung entstehen. Im Experiment wurden diese Messungen an einem Atom durchgeführt, das in einem der Labore gehalten war, und einem Photon, das mit dem Atom verschränkt und dann in das andere Labor transportiert wurde.
Die Entscheidungen zwischen verschiedenen Messeinstellungen wurden im Münchener Experiment auf Basis der von Menschen erzeugten Zufallsdaten gewonnen. Zusätzlich verwendeten die Wissenschaftler jeweils einen Quantenzufallsgenerator in beiden Laboren. Beide Messmethoden bestätigten die Verletzung der Bellschen Ungleichung und zeigten, dass die 400 Meter voneinander entfernten Teilchen miteinander verschränkt waren.
„Der Big Bell Test hat eine völlig andere Art Zufall in Quantenexperimente eingeführt“, sagt Wenjamin Rosenfeld. Auch wenn, wie Harald Weinfurter betont, solche Experimente noch wesentlich weiter entwickelt werden müssen, um alle möglichen Schlupflöcher zu schließen. Der Big Bell Test wurde vom Institute of Photonic Sciences ICFO koordiniert. Neben dem Team an der LMU nahmen mehrere Institute auf der ganzen Welt teil.
LMU / JOL
