Um experimento relaciona pela primeira vez o livre arbítrio humano com o indeterminismo inerente ao mundo quântico.

Em geral, esse tipo de experimento tem sido acessível desde os anos 80   e, em todos os casos, os resultados confirmaram as previsões da teoria quântica. No entanto, um aspecto fundamental de um teste de Bell é que, para que tudo funcione, os pesquisadores de cada laboratório devem ser capazes de decidir livre e independentemente de quais propriedades das partículas serão medidas.  No dia 30 de novembro de 2016, mais de 100.000 pessoas em todo o mundo contribuíram para um conjunto de experimentos de física quântica em primeiro lugar, conhecido como The BIG Bell Test. Usando smartphones e outros dispositivos conectados à Internet, os participantes contribuíram com bits imprevisíveis, que determinaram como átomos, fótons e dispositivos supercondutores se encontram em doze laboratórios ao redor do mundo. Os cientistas usaram o input humano para fechar uma brecha teimosa nos testes do princípio de Einstein do realismo local. Os resultados já foram analisados ​​e foram publicados   na Nature. 

Em um teste de Bell (nomeado para o físico John Stewart Bell), pares de partículas emaranhadas, como fótons, são gerados e enviados para diferentes locais, onde as propriedades das partículas, como cores dos fótons ou tempo de chegada, são medidas. Se os resultados das medições tendem a concordar, independentemente de quais propriedades nós escolhemos medir, isso implica algo muito surpreendente: ou a medição de uma partícula afeta instantaneamente a outra partícula (apesar de estar longe), ou ainda mais estranha, as propriedades nunca existiram , mas foram criados pela própria medição. Qualquer das possibilidades contradiz o realismo local, a cosmovisão de Einstein de um universo independente de nossas observações, na qual nenhuma influência pode viajar mais rápido que a luz. 

O BIG Bell Test pediu a voluntários humanos, conhecidos como Bellsters, que escolhessem as medidas, para fechar a chamada “brecha da liberdade de escolha” - a possibilidade de as próprias partículas influenciarem a escolha da medida. Tal influência, se existisse, invalidaria o teste; seria como permitir que os alunos escrevessem suas próprias perguntas para o exame. Essa lacuna não pode ser fechada escolhendo-se com dados ou geradores de números aleatórios, porque sempre existe a possibilidade de que esses sistemas físicos sejam coordenados com as partículas entrelaçadas. As escolhas humanas introduzem o elemento do livre-arbítrio, pelo qual as pessoas podem escolher independentemente do que as partículas possam estar fazendo. 

Liderado pelo ICFO - Instituto de Ciências Fotônicas, em Barcelona, ​​o BIG Bell Test recrutou participantes de todo o mundo para contribuir com seqüências imprevisíveis de zeros e ones (bits) através de um videogame online. Os bits foram encaminhados para experimentos de última geração em Brisbane, Xangai, Viena, Roma, Munique, Zurique, Nice, Barcelona, ​​Buenos Aires, Concepción Chile e Boulder Colorado, onde foram usados ​​para definir os ângulos dos polarizadores e outros elementos de laboratório para determinar como partículas emaranhadas foram medidas. Os participantes contribuíram com mais de 90 milhões de bits, possibilitando um forte teste do realismo local, bem como outros experimentos sobre realismo na mecânica quântica. Os resultados obtidos discordam fortemente da visão de mundo de Einstein, fecham a brecha da liberdade de escolha pela primeira vez, 

O EXPERIMENTO DE MEMÓRIA QUÂMICA ICFO 

Cada um dos doze laboratórios de todo o mundo realizou um experimento diferente, para testar o realismo local em diferentes sistemas físicos e testar outros conceitos relacionados ao realismo. O ICFO contribuiu com dois experimentos. A equipe da ICFO 1, composta por Pau Farrera e Dr. Georg Heinze, liderada pelo ICREA Prof. no ICFO Hugues de Riedmatten, realizou um teste de Bell usando emaranhamento entre dois objetos muito diferentes: um único fóton e uma nuvem presa com milhões de átomos. Essa nuvem agia como uma “memória quântica” armazenando por algum tempo a matéria como parte do estado emaranhado, e transferindo-a posteriormente para outro fóton único. O emaranhamento foi analisado por meio de interferômetros ópticos e detectores de fótons únicos. As configurações de medição desses interferômetros foram escolhidas pelos números aleatórios fornecidos pelos Bellsters. Especificamente, os números aleatórios estavam decidindo as tensões aplicadas a um dispositivo piezelétrico ligado aos interferômetros. Os resultados obtidos contradizem claramente o conceito de realismo local. 

A equipe da ICFO 2 realizou um teste de Bell usando emaranhamento entre dois fótons únicos de cores diferentes gerados com uma fonte de pares de fótons em estado sólido. Os pesquisadores, Dr. Andreas Lenhard, Alessandro Seri, Dr. Daniel Rieländer e Dra. Margherita Mazzera, liderados pelo ICREA Prof. Hugues de Riedmatten, poderiam gerar pares de fótons de banda estreita em vários modos de frequência discreta. Depois de separar os fótons do par, seu entrelaçamento foi analisado usando, em cada um dos dois braços, um modulador eletro-óptico para sobrepor os diferentes modos de freqüência e uma cavidade óptica como filtro espectral. Os números aleatórios fornecidos pelos Bellsters foram explorados para escolher as tensões que impulsionam a amplitude de modulação e a fase dos moduladores de eletro-óptica. O experimento foi feito em colaboração com os pesquisadores da ICFO, Dr. Osvaldo Jimenez, Dr. Alejandro Mattár e Dr. Daniel Cavalcanti, liderados pelo ICREA Prof. no ICFO Antonio Acín. Eles desenvolveram um modelo para descrever o estado emaranhado gerado e encontrar as medidas ideais para contradizer o realismo local. Do experimento realizado em 30 de novembro de 2016, as teorias do realismo local podem ser descartadas com um nível de significância de 3 desvios padrão, enquanto uma violação mais forte, de mais de 8 desvios-padrão, foi alcançada nas semanas seguintes ao teste Big Bell. realizando medições mais longas com números aleatórios humanos armazenados.  

Hugues de Riedmatten, ICREA Professor do ICFO: “ O BBT foi uma ótima experiência. Foi incrível ver números aleatórios criados pela Bellsters em todo o mundo assumir o controle de nossos experimentos em tempo real, e ver tantas pessoas participando de um experimento de física quântica. ” 

Carlos Abellán, pesquisador da ICFO e instigador do projeto:“ O BIG Bell Test foi um projeto incrivelmente desafiador e ambicioso. Soou impossivelmente difícil no dia zero, mas tornou-se uma realidade através dos esforços de dezenas de cientistas apaixonados, comunicadores de ciência, jornalistas e mídia, e especialmente as dezenas de milhares de pessoas que contribuíram para o experimento em 30 de novembro de 2016. ” 

Morgan Mitchell , líder do projeto BBT e professor ICREA no ICFO: “O que é mais surpreendente para mim é que o argumento entre Einstein e Niels Bohr, depois de mais de 90 anos de esforço para torná-lo rigoroso e experimentalmente testável, ainda mantém um elemento humano e filosófico. Sabemos que o bóson de Higgs e as ondas gravitacionais existem graças a máquinas incríveis, sistemas físicos construídos para testar as leis da física. Mas o realismo local é uma questão que não podemos responder totalmente com uma máquina. Parece que nós mesmos devemos fazer parte do experimento, para manter o Universo honesto. ” 

Em todos os casos, os resultados confirmaram as previsões quânticas e refutaram os postulados do "realismo local"; isto é, a ideia de que a natureza poderia admitir uma explicação baseada em variáveis ​​ocultas locais. Como conseqüência, isso implica uma relação entre o livre-arbítrio humano e o indeterminismo inerente ao mundo quântico.  https://www.investigacionyciencia.es/noticias/mecnica-cuntica-con-decisiones-humanas-16393 http://www.icfo.eu/newsroom/news/article/3982 NATURE