A kvantumelmélet már régóta foglalkoztatja a kutatókat különös jelenségeivel, például a nem-lokalitással, amely mind a valósággal, mind pedig az emberi szabadsággal kapcsolatban is komoly kérdéseket vet fel. Amikor két kvantumrészecske összefonódik, úgy tűnik, hogy azonnal hatnak egymásra – függetlenül attól, milyen messze helyezkednek el egymástól. Ez egyes fizikusokat arra sarkallt, hogy elgondolkodjanak: vajon ez az összehangoltság nem inkább azt jelenti-e, hogy a szabad akarat csupán illúzió?

A nem-lokalitás kísérleti vizsgálatának alapjait John Stewart Bell fizikus fektette le 1964-ben. Az általa kidolgozott Bell-egyenlőtlenség lehetőséget adott annak ellenőrzésére, hogy az összefonódott részecskék valóban kvantumfizikai – vagyis nem-lokális – módon viselkednek-e. Számos későbbi kísérlet, köztük olyanok is, amelyeket a 2022-es fizikai Nobel-díjjal ismertek el, igazolta: a Bell-egyenlőtlenség valóban sérül, ami megerősíti a kvantum nem-lokalitás létét. Ennek ellenére a tudósokban továbbra is ott a kétely: biztosak lehetünk-e a kísérletek mögötti kiinduló feltételezések helyességében? Adán Cabello, a sevillai egyetem kutatója hongkongi kollégáival – Ravishankar Ramanathannal és Carlos Vieirával – együtt éppen ezt vizsgálja. Egyik fő kérdésük: vajon Bell egyik alapfeltevése, az úgynevezett mérési függetlenség, valóban megállja-e a helyét? Minderről a New Scientist publikált egy cikket, amit a továbbiakban röviden összefoglalunk.

A mérési függetlenség azt jelenti, hogy a kísérletet végzők – az elméleti példákban gyakran „Alice” és „Bob” – szabadon dönthetnek arról, hogyan mérjenek, és döntéseikre semmilyen rejtett változó nem lehet hatással. Ha ez mégsem így van, akkor elképzelhető, hogy a Bell-egyenlőtlenség megsértése más módon is megmagyarázható – méghozzá tehát anélkül, hogy valódi kvantumos nem-lokalitást kellene feltételeznünk. Ennek azonban ára lenne:

felismerni azt, hogy az emberi szabad akarat lényegében illúzió.

Cabello és munkatársai azt feltételezik, hogy Alice és Bob nem teljesen szabadon döntenek, hanem csak részleges szabadsággal rendelkeznek – nagyjából úgy, mintha általában szabadon választhatnák meg a reggelijüket, de néha ismeretlen fizikai törvények arra kényszerítenék őket, hogy gabonapelyhet egyenek. A kutatók ezt feltételezve tehát új matematikai egyenlőtlenségeket dolgoztak ki, amelyek segítségével hamarosan kísérletileg is vizsgálható lenne ez az elképzelés. A kutatás így nem csak nemcsak (természet)tudományos, hanem filozófiai kérdéseket is érint.

„Ha kiderül, hogy a részleges szabad akarat sem lehetséges, az alapjaiban kérdőjelezheti meg azokat a vallási nézeteket is, amelyek az isteni mindentudást és az emberi felelősséget próbálják összeegyeztetni” – mondja Cabello.

A filozófián túl ezek az eredmények kihatással lehetnek a kvantumszámítógépek működésére is, valamint olyan elméletek megítélésére, mint a szuperdeterminizmus – amely szerint minden eseményt rejtett, előre meghatározott törvények irányítanak. A kutatók jelenleg is dolgoznak azon, hogy ezeket az újszerű elképzeléseket kísérleti úton is ellenőrizzék. Ahogy Cabello fogalmaz:

„A legfontosabb most az, hogy elvégezzük ezeket a kísérleteket.”

(A cikkhez használt kép illusztráció, az AI generálta/Rakéta.hu)