03.10.2016

QUANTENPHYSIK ZUM MITMACHEN: „THE BIG BELL TEST“

Am 30. November 2016 findet eines der bislang größten quantenphysikalischen Experimente zum Nachweis der Verschränkung von Teilchen statt: Elf Forschungseinrichtungen rund um den Globus sind daran beteiligt, darunter auch die Österreichische Akademie der Wissenschaften. Mitmachen beim „Big Bell Test“ kann aber jeder. Computer oder Smartphone, Internetverbindung und Spielfreude genügen.

Man stelle sich zwei Würfel vor, die, wenn man sie gleichzeitig würfelt, immer dieselbe Augenzahl anzeigen. Unmöglich? Nicht in der Welt der Quantenphysik. Nur hat man es dort nicht mit Würfeln sondern mit Quantenteilchen, wie zum Beispiel Photonen, zu tun. Werden diese Lichtteilchen miteinander verschränkt, so ändert sich durch die Messung an einem Teilchen augenblicklich auch der Zustand des anderen – ohne dass Information zwischen den beiden ausgetauscht wird. Albert Einstein nannte dieses rätselhafte Phänomen einst „spukhafte Fernwirkung“, da es der alltäglichen Annahme von Ursache und Wirkung widerspricht.

Elf Forschungseinrichtungen, zehn Städte, ein Versuch
Um herauszufinden, ob es sich tatsächlich um einen Spuk handelt, formulierte der Physiker John Bell im Jahr 1964 eine Ungleichung, die in einem Experiment durch bestimmte Messungen an verschränkten Teilchen getestet werden kann. Seitdem wurde in zahlreichen Bell Tests gezeigt, dass die „spukhafte Fernwirkung“ real ist. Am 30. November 2016 findet nun eines der bisher größten derartigen Experimente statt: Der sogenannte „Big Bell Test“ vernetzt an diesem Tag elf Forschungseinrichtungen, darunter das Wiener Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), in zehn Städten rund um den Globus.
 
Citizen Science: 30.000 Menschen sollen mitmachen
Groß ist das Experiment aber auch aus einem anderen Grund. Denn für das Gelingen des Versuchs müssen sich mindestens 30.000 Menschen auf der ganzen Welt am 30. November daran beteiligen. Mitmachen kann jeder. Alles was nötig ist, sind ein Computer, Tablet oder Smartphone, eine Internetverbindung und ein wenig Spielfreude. Für das Experiment wurde eigens das Computerspiel „Big Bell Quest“ entwickelt, bei dem Spieler/innen eine Abfolge der Zahlen „0“ und „1“ eingeben. Je beliebiger die Eingabe desto mehr Punkte können auf verschiedenen Levels erreicht werden. Zeitgleich werden die eingegeben Zahlen zu den quantenphysikalischen Laboren geschickt, wo sie in die parallel stattfindenden Experimente einfließen.
 
„In einem Bell Test ist es wichtig möglichst schnell und unvorhersehbar zwischen zwei Messanordnungen zu wechseln. Das wurde in bisherigen Experimenten mit Hilfe von Zufallsgeneratoren bewerkstelligt“, erklärt der ÖAW-Quantenphysiker Thomas Scheidl. „Beim Big Bell Test möchten wir erstmals die Unvorhersehbarkeit tausender menschlicher Entscheidungen nutzen und mit der spielerischen Herangehensweise zugleich möglichst viele Menschen für die spannenden Fragen der Grundlagenforschung begeistern.“
 
Wer sein Talent zur „Zufälligkeit“ bereits jetzt testen möchte, kann das ab sofort unter www.thebigbelltest.org tun und das Spiel im Trainingsmodus ausprobieren. Ein bisschen Üben vor dem „Big Bell Day“ am 30. November kann sicherlich nicht schaden.
 
Von Österreich bis Australien: Globale Forschungskooperation
Der „Big Bell Test“ wird koordiniert vom spanischen ICFO – The Institute of Photonic Sciences in Barcelona und bringt Quantenphysiker/innen auf der ganzen Welt zusammen. Neben der ÖAW sind auch die Griffith University und die University of Queensland im australischen Brisbane, die Universidad de Concepción in Chile, die schwedische Linköping University, die University of Sevilla, die Sapienza University in Rom, die Ludwig-Maximilians-Universität in München, die Universität Nizza sowie die ETH Zürich an dem Experiment beteiligt.