Deze website maakt gebruik van cookies. Voor meer informatie over de cookies waarvan deze website gebruik maakt klik hier.
Door verder op deze website te surfen geeft u de toestemming aan Minoc Data Services om cookies te gebruiken. verder gaan Created with Sketch.

26 juli 2019

Door Valérie Deridder

Quantum computing en de multiversumtheorie

Binnenin de technologiewereld zijn kwantumcomputers een nicheproduct. Er heerst geen buzz rond zoals dat bij AI en cloud het geval is, en het aantal kwantumstart-ups blijft voorlopig nog beperkt in ons kikkerlandje. Toch zet het fenomeen van de kwantumcomputer de deur open naar een interessante theorie: die van parallelle universums.

Hold on, wat is een kwantumcomputer?  

Een kwantumcomputer is simpel gezegd een computer die steunt op kwantumtechnologie. Kwantumtechnologie beschrijft op zijn beurt dan weer de ‘simpele dingen rondom ons’.  Daarmee worden zaken zoals fotonen, elektronen en atomen bedoeld. Die miniscule deeltjes gedragen zich echter niet op dezelfde manier als de wereld rondom ons.  

Conventionele computers verwerken informatie aan de hand van de aan- of afwezigheid van elektrische stroom. De klassieke “bits” hebben daarbij twee mogelijke posities; ‘aan’ (1) of ‘uit’ (0). Transistors kunnen deze bits laten omschakelen en logische poorten vormen zoals een AND-, OR- of een NOT-poort. Door die poorten met elkaar te combineren, kunnen we in principe alles berekenen dat ook maar te berekenen valt.  

Fast forward naar 1982, toen fysicus Richard Feynmann op het lumineuze idee kwam om de principes van kwantumtechnologie toe te passen op computers. Kwantumcomputers stoelen dus op de twee belangrijkste kenmerken van de kwantumtechnologie; namelijk opeenstapeling en verstrengeling. Maar wat heeft dat nu te maken met de multiversumtheorie? 

Tot zover zijn we mee.  

Laten we even die twee belangrijkste kenmerken van kwantumtechnologie van naderbij bekijken. Als eerste belangrijke kenmerk hebben we verstrengeling, een eigenschap die fysici vandaag de dag nog steeds met verstomming slaat. Verstrengeling is het idee dat kwantumdeeltjes zodanig met elkaar kunnen verbonden zijn dat de kwantumtoestand van de ene qubit automatisch de kwantumtoestand van de andere qubit verandert, zelfs al zijn de twee qubits lichtjaren van elkaar verwijderd. 

Het tweede kenmerk, opeenstapeling, is zo mogelijk nog interessanter voor de multiversumtheorie. Bij superpositie is een kwantumbit, oftewel qubit, tegelijkertijd zowel een 0 als een 1. Op het moment dat de qubit gemeten wordt, meet die echter als een 0 óf een 1. Maar zolang de qubit niet geobserveerd wordt, blijft die zich in een ‘opeenstapeling’ van waarschijnlijkheden bevinden voor zowel 0 als 1. Het moment dat de qubit gemeten wordt, valt die opeenstapeling van mogelijkheid in elkaar en maakt de qubit één enkele optie bekend. Het is deze eigenschap, die stelt dat een qubit tegelijkertijd zowel 0 of 1 kan zijn, die aanleiding gaf tot de multiversumtheorie.  

De puzzel  

In feite is het concept van meerdere universums helemaal niet nieuw. In 55 voor Christus speculeerde de filosoof Lucretius al dat de beweging van atomen misschien wel voldoende was om hen te katapulteren naar parallelle werelden. De populaire wetenschapsauteur John Gribbin, beargumenteert in zijn boek ‘op zoek naar het multiversum’ dat die opeenstapeling eigenlijk de parallelle werelden van een multiversum beschrijft.  

Het concept van meerdere universums is helemaal niet nieuw.

Om het met het voorbeeldje van de kat van Schrödinger te stellen: het is niet dat de kat sterft of blijft leven afhankelijk van het observatiemoment. Sterker nog, Gribbin stelt dat er op dat moment twee universums bestaan, eentje waarin de kat blijft leven, en een ander universum waarin de kat nooit bestaan heeft. 

Science fiction 

Sciencefictionreeksen maken gretig gebruik van deze theorie door naar hartenlust scenario’s te bedenken die in ons universum ondenkbaar lijken. Zoals – ik zeg nu maar wat – een redelijke Donald Trump, of een efficiënte Vlaamse regering. Wie de reeks ‘the man in the high castle’ ooit gevolgd heeft, weet waarover ik het nu heb. De reeks gaat ook uit van een multiversum en situeert zich binnen een scenario waarbij de Duitsers en de Japanners als overwinnaars uit de tweede oorlog gekomen zijn. Amerika was ‘gekoloniseerd’ door het Duitse Rijk, en Oostwaarts zwaaide Japan de plak. Het lijkt absurd, maar binnen de multiversumtheorie is het perfect mogelijk.  

Binnen de multiversumtheorie wordt het meest absurde scenario mogelijk.

Dat de theorie nooit goed ingeburgerd is geraakt is niet te verwonderen. In onze evidence-based wetenschapsfilosofie, is er ook geen plaats voor wilde theorieën die je zelf niet empirisch kan vaststellen. Langs de andere kant hoeft het dan weer niet noodzakelijk te betekenen dat elke theorie die je (nog) niet empirisch kan vaststellen ook meteen onwaar is. Dat zou echter de deur openzetten naar allerlei wilde theorieën, en zou de wetenschap niet noodzakelijk goed doen.  

Op zoek naar God  

Misschien kan je het vergelijken met hoe theologen hun zoektocht naar God ook als metaforisch omschrijven. Ze zeggen op zoek te zijn naar God, maar geven in dezelfde adem ook toe hem nooit te zullen vinden omdat God uiteindelijk, ver boven hun begripsvermogen ligt. Toch blijven theologen geloven dat hun taak de moeite waard is, aangezien die tot een dieper begrip leidt van het mysterie van het universum – of misschien zelfs multiversum.  

De natuur verstopt zich graag.

Is het dan ook mogelijk dat de fysica met de kwantumtheorie zich op onontgonnen terrein bevindt? Dat het een discipline is die we momenteel niet kunnen vatten en die ergens als een wolk boven ons zweeft en ons steeds te snel af is? Als dat zo is, dan ligt de fundamentele waarheid van ons uni- of multiversum vervat in die wolk. De Griekse filosoof Heraclitus vatte het mooi samen. “De natuur verstopt zich graag”, pleegde hij te zeggen. Stephen Hawking was ervan overtuigd dat het nooit mogelijk zou zijn God of het universum volledig te kennen en te begrijpen. Maar dat wilt niet zeggen dat we al onze pogingen daartoe moeten staken. Het is net het grote mysterie dat het leven interessant maakt.