Opengestelde gegevens over verstrengelde deeltjes: Einsteins lokaliteitsprincipe weerlegd

Het is een hele prestatie om het ontastbare tastbaar te maken. In oktober 2015 bewezen professor Ronald Hanson en zijn team, met daarin onder anderen promovendus Bas Hensen, dat Einsteins principe van lokaliteit onjuist is: ze lieten zien dat deeltjes op grote afstand met elkaar ‘verstrengeld’ kunnen zijn. Met andere woorden, objecten die door een grote afstand van elkaar gescheiden zijn, kunnen direct elkaars gedrag beïnvloeden, zonder dat ze fysiek door een ander medium met elkaar verbonden hoeven te zijn. Het team toonde dit verschijnsel aan met diamanten in identieke laboratoria op 1,3 km van elkaar verwijderd, aan weerszijden van de campus van de TU Delft.

Wetenschappers proberen al sinds 1964 met de methodologie van de zogenaamde Bell-test Einsteins principe van lokaliteit te weerleggen. In die experimenten zaten echter telkens ‘mazen’, zodat critici konden stellen dat er andere fysieke verbindingen (‘verborgen variabelen’ in de terminologie van Einstein) tussen de deeltjes zouden kunnen zijn. Daarom konden de voorspellingen van de kwantummechanica nooit helemaal worden geverifieerd.

Maar het werk van het team uit Delft heeft aangetoond dat er geen fysieke verbinding tussen de verstrengelde deeltjes nodig is. Deze belangrijke ontdekking kreeg veel aandacht in de wetenschap en bij het brede publiek.

 
Bas Hensen wijst in de richting van locatie B, op 1,3 kilometer van locatie A. Deze afstand was voldoende om te bewijzen dat een object direct invloed kan uitoefenen op een ander object dat zich op grote afstand bevindt. (Foto: Annemiek van der Kuil | PhotoA.nl)

Gegevens opengesteld als bewijs en voor controle op consistentie
Hanson en Hensen wisten dat hun artikel belangrijk ging worden. Ze beseften dan ook dat anderen de ruwe gegevens zouden opvragen om het experiment te valideren en de gegevens op consistentie te controleren. Omdat wetenschappers deze experimentele methode al sinds de jaren zestig gebruiken en de resultaten altijd worden aangevochten, is er een traditie ontstaan om de gegevens van de experimenten beschikbaar te stellen. Het team wist dus al vanaf het begin dat ze de gegevens open zouden stellen.

Als opmerking bij hun preprint in arXiv stelden ze al dat ze de ruwe gegevens na publicatie beschikbaar zouden stellen. En er is niets mysterieus aan die gegevens. Het is een kleine dataset behorend bij een experiment waarvan de uitvoering veel tijd kost. “Er valt weinig uit te halen wat wij er nog niet uit hebben gehaald”, zegt Hensen. In zekere zin is het een standaardexperiment, maar het is lastig om uit te voeren, dus sjoemelen was onmogelijk. Maar het is goed om het bewijs online te hebben, zodat iedereen het kan controleren.

Openstelling in het data-archief van 4TU.Centre for Research Data
Omdat Hanson en Hensen al wisten dat ze de ruwe gegevens open gingen stellen, kwam de e-mail van  4TU.ResearchData met een aanbod voor het gebruik van de archiefdiensten heel gelegen. Oorspronkelijk was het plan om de gegevens bij het aan Nature gelieerde Scientific Data te deponeren. Omdat dat een tijdschrift is dat zich specifiek op gegevens richt, zouden ze een uitgebreide beschrijving in een voorgeschreven vorm moeten indienen. Ze hadden de gegevens ook als aanvulling bij de publicatie in Nature kunnen publiceren, maar het artikel was al in druk.

Daarom kozen ze voor een efficiëntere manier: publicatie in het data-archief van 4TU.ResearchData. Hensen zegt dat hij blij is dat hij de link kon leggen met de publicatie in Nature voor een verdere beschrijving van de gegevens, en dat hij een DOI (Digital Object Identifier) heeft gekregen. Als anderen geïnteresseerd zijn in de ruwe gegevens, hoeft hij ze nu alleen nog maar de DOI op te sturen.

Sinds de publicatie zijn er enkele maanden verstreken en de dataset wekt steeds meer belangstelling. In de eerste zes maanden nadat de eerste dataset was gedeponeerd, is deze 650 keer bekeken. De tweede dataset is in de eerste drie weken 56 keer bekeken. Dit is ongeveer wat Hensen had verwacht. Hij concludeert hieruit dat de dataset is bekeken door bijna alle andere onderzoeksgroepen ter wereld die zich met experimentele kwantummechanica bezighouden.

Links

• http://hansonlab.tudelft.nl/wp-content/uploads/2015/10/Bell_test_Delft-PressRelease_vOct16.pdf
• http://www.nature.com/nature/journal/v526/n7575/pdf/nature15759.pdf
• http://data.4tu.nl/repository/uuid:6e19e9b2-4a2d-40b5-8dd3-a660bf3c0a31
• http://delta.tudelft.nl/artikel/what-s-hiding-in-delft-art-installation-of-the-loophole-free-bell-test/31219

Kunnen we helpen?

Twitter

Recent Tweets

  1. Looking forward to reading @IthakaSR report on Changing Research Practices of Civil and Environmental Engineering S… https://t.co/J2CuGirCJX

    19 Jan 2019
Deponeer uw data