Science
29.11.2016

"Big Bell Test": Spielerisch zur Forschung beitragen

Am 30. November findet eines der bislang größten Experimente zum Nachweis der Verschränkung von Teilchen statt. Per Computerspiel können Interessenten sich beteiligen.

11 Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt führen am 30. November unter dem Namen “The Big Bell Test” ein quantenphysikalisches Experiment durch, an dem sich jeder über ein Videospiel beteiligen kann. “Bei einem Bell Test werden die Korrelationen zwischen verschränkten Teilchen gemessen. Das ist wie wenn ich zwei Münzen werfe. Normalerweise sind die Ergebnisse unabhängig voneinander. Sind die Münzen verschränkt, zeigen beide Münzen jedes Mal die gleiche Seite, sie sind korreliert. Das messen wir mit einem Bell Test”, erklärt Thomas Scheidl vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gegenüber der futurezone.

Im Rahmen des Big Bell Tests werden weltweit, auch am IQOQI in Wien, verschränkte Photonenpaare erzeugt, deren Polarisation gemessen wird, um die Verschränkung zu bestätigen. Um auszuschließen, dass sich die Photonen eines Paares bei ihrer Erzeugung „absprechen“ können, werden bei solchen Messungen Zufallsgeneratoren eingesetzt, die kurz vor der Messung entscheiden, ob die Polarisation in horizontaler und vertikaler oder in diagonaler Richtung gemessen wird. Beim Big Bell Test kommen statt Zufallsgeneratoren Menschen zum Einsatz. In dem eigens für den Test entwickelten Spiel produzieren die Teilnehmer zufällige Abfolgen von null und eins, die dann in den Experimenten bestimmen, welche Messanordnung die jedes Photonenpaar durchläuft.

Katze bleibt im Sack

Damit soll sich ausschließen lassen, dass durch eine Korrelation zwischen den Zufallsgeneratoren und den Photonenpaaren eine Verschränkung nur scheinbar gemessen wird. “Die menschlichen Spieler liefern ein unvorhersehbares, unabhängiges Zufallsmuster”, sagt Scheidl. Die Ergebnisse der Messungen sollten nach den Erwartungen der Forscher auch mit menschlichen Zufallsgeneratoren eine perfekte Korrelation zwischen den verschränkten Teilchen zeigen. Damit wäre die Verschränkung, die Einstein als “spukhafte Fernwirkung” bezeichnet hat, ein weiteres Mal bestätigt. Es blieben aber noch weitere Schlupflöcher. So könnten versteckte Variablen für das Phänomen verantwortlich sein. “Um diese Schlupflöcher zu schließen, wäre ein Experiment mit einem Mann auf dem Mond notwendig, der Zufallszahlen generiert. Dann könnten durch die Distanz ausgeschlossen werden, dass eine mögliche Variable die Entstehung der verschränkten Teilchen und die Zufallszahlenfolge beeinflusst. Selbst dann bliebe aber die Möglichkeit, dass alles vorbestimmt ist oder dass es keinen freien Willen gibt”, sagt Scheidl.

Damit der Big Bell Test funktioniert, sollten mindestens 30.000 Menschen teilnehmen. “Das Experiment läuft 48 Stunden. Eine gewisse Datenmenge ist notwendig, damit wir auch statistisch aussagekräftige Ergebnisse bekommen. Wir hoffen auf möglichst viele Teilnehmer, da wir damit der Bevölkerung die Quantenforschung näher bringen können. Vielleicht findet ja eines der Kinder, die so früh mit dem Wissen konfrontiert werden, einmal die Antwort auf eine der offenen grundsätzlichen Fragen auf dem Gebiet”, sagt Scheidl.