Wetenschappers uit Australië en Frankrijk hebben een van de oudste filosofische vragen over causaliteit aan een kwantumexperiment onderworpen.
Aanvankelijk werd het onderwerp kip en eieren voorgesteld door oude Griekse filosofen om oorzaak en gevolg te bepalen. Tegenwoordig heeft een team van natuurkundigen van de Universiteit van Queensland en het Louis Néel Institute aangetoond dat, voor zover kwantumfysica kan worden beoordeeld, zowel de kip als het ei tegelijkertijd kunnen verschijnen - de eerste. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.
Dr. Jacqui Romera van het ARC Center of Excellence for Engineered Quantum Systems verklaarde dat in de kwantumfysica oorzaak en gevolg niet altijd duidelijk zijn: de ene gebeurtenis veroorzaakt niet noodzakelijk een andere.
"Het vreemde van de kwantummechanica betekent dat dingen kunnen gebeuren zonder een bepaalde volgorde te volgen", legt ze uit. Neem bijvoorbeeld uw dagelijkse woon-werkverkeer, waarvan u sommige met de bus en andere met de metro reist. Je gaat eerst met de bus en daarna met de trein, of andersom. In ons experiment kunnen beide gebeurtenissen als eerste in de reeks plaatsvinden. Dit wordt een "onbepaalde causale orde" genoemd en we kunnen het in het dagelijks leven niet observeren."
Om dit effect in het laboratorium te bestuderen, gebruikten de wetenschappers een opstelling die bekend staat als een fotonische kwantumschakelaar. Dr. Fabio Costa van de Universiteit van Queensland stelt dat de volgorde van gebeurtenissen in dit apparaat - de vorm van licht transformeren - afhangt van de polarisatie van de fotonen.
"Door de polarisatie van fotonen aan de uitgang van de kwantumschakelaar te meten, konden we de onzekerheid in de volgorde van transformaties van de vorm van licht aantonen", zegt hij. "Dit is slechts een proof of principle, maar op grote schaal zijn er echte praktische toepassingen voor vage causaliteit, zoals het verbeteren van de prestaties van computers of het verbeteren van communicatie."
Vladimir Guillen
