خروج از بن‌بست
در اوایل دهه 1970 / 1350، آلن اسپکت، دانشجوی جوان فرانسوی وارد صحنه شد. او به تازگی خدمت اجباری سربازی خود را به عنوان یک آموزگار در کامرون به پایان برده بود و به دنبال موضوعی برای دکترایش می‌گشت. او که مقاله بل را خوانده بود و از گذشته مباحثات بین بوهر و اینشتین خبر داشت، شیفته این موضوع شد. اسپکت که اکنون در انستیتوی اپتیک پالازیوی فرانسه کار می‌کند، می‌گوید: «هیجان‌انگیزترین چیز برای یک آزمایشگر این بود که با آزمایش دریابد که حق با کدام یک از دو طرف است».
در نتیجه آسپکت با بل دیدار کرد تا برای کار خود از وی رهنمون بگیرد. بل به اسپکت هشدار داد که خیلی‌ها، کاوش ریشه‌های واقعیت کوانتوم را «فیزیک جنون» می‌دانند، و از او پرسید که آیا کار مطمئنی دارد یا خیر. اسپکت می‌گوید: «من چنین کاری داشتم. درامد آن کم ولی دائمی بود. آنها نمی‌توانستند اخراجم کنند». این اطمینان، اسپکت را قادر ساخت که تحقیق 7 ساله‌ای را برای یافتن این که حق با کدام طرف است آغاز کند.
آزمایش‌های اسپکت از الگویی تبعیت می‌کردند که در آزمایش‌های قبلی نابرابری بل بنا نهاده شده بود. ابتدا اتم‌ها شبیه‌سازی شدند تا زوج‌هایی از فوتون‌ها را ساتع کنند که قطبش آنها درهم‌تنیده بود. سپس این قطبیدگی‌ها در دو آشکارساز جداگانه اندازه‌گیری شده و به طور قراردادی با دو متغیر به نام آلیس و باب کنترل می‌شوند.
این امر مستلزم اندازه گیری مقادیر زیاد زوج‌های فوتون برای رسیدن به نتایج آماری چشمگیر بود. در آن زمان، اسپکت به همراه دانشجویانش، فیلیپ گرنجیر و جان دالیبارد، آماده بودند تا آزمایش‌های قطعی خود را انجام دهند، پیشرفت‌های فناوری لیزر این کار را ساده‌تر کرد. اسپکت می‌گوید: «در سال 1980 / 1359، من بهترین منبع فوتون‌های درهم تنیده جهان را در اختیار داشتم. در حالی که تا پیش از آن زمان، رسیدن به تعداد فوتون مورد نیاز، ساعت‌ها یا روزها به طول می‌انجامید، من می‌توانستم در تنها یک دقیقه به این تعداد برسم».
ولی هنوز کار پرمشقتی بود. ولی در سال 1982 / 1361، پژوهشگران به متقاعدکننده‌ترین پاسخ در بحث واقعیت کوانتومی رسیدند. هیچ شکی در پاسخ وجود نداشت. حق با بوهر بود: نابرابری بل نقض شده بود. دنیا به همان پیچیدگی و غرابتی بود که نظریه کوانتوم می‌گوید.
کمی تردید
ماجرا تمام شد؟ به هیچ وجه. آزمایش‌ها قاطع نبود و نتوانست اعتقاد طرفداران دیدگاه اینشتین را حتی اندکی سست کنند، آنها این نکته را مطرح کردند که شاید طبیعت به آزمایش‌گرها کلک زده و آنها را به این فکر رهنمون کرده که نظریه کوانتوم پاسخ درست است. حتی اگر درهم‌تنیدگی‌های اندازه‌گیری شده از بیشینه بل بیشتر شده بود، حفره‌های کافی در آزمایش‌ها وجود داشت تا فضای کافی را برای فکر کردن به این که چیزی غیر از مکانیک کوانتوم بتواند دلیل این امر باشد، به وجود بیاورد.
جانز کوفلر، از نظریه‌پردازان گروه وین می‌گوید: «این سوال که آیا طبیعت محلی و واقع‌گرایانه است یا ریشه در مکانیک کوانتوم دارد، آن قدر عمیق و مهم است که ما باید تلاش کنیم تا این آزمایش‌ها را تا حد امکان تمیز و بدون ایراد انجام دهیم. مسئله فقط حذف نظریه‌های توطئه طبیعت علیه ما است».
آزمایش‌های اسپکت تاکنون با تلاش برای بستن حفره‌ای که بل شناسایی کرده بود، کار بزرگی انجام داده‌اند؛ حفره مکان. تا زمانی که آشکارسازهای مورد استفاده توسط آلیس و باب آن قدر از هم فاصله داشته باشند که مانع از ارتباط بین آنها در سرعت نور یا کمتر از آن شوند، برخی تاثیرات ممکن است از طریق یک لایه پنهان واقعیت منتشر شوند و مثلا پیش از این که آشکارساز آلیس اندازه‌گیری کند، خروجی باب را به او بگویند، و شاید حتی تنظیمات آشکارساز او را تغییر دهند تا خروجی متفاوتی بدهد. کوفلر می‌گوید: «اگر اجازه چنین ارتباطی را بدهید، نقض نابرابری بل با واقع‌گرایی مکانی کار ساده‌ای خواهد بود».
منبع بسیار کارامد فوتون‌های درهم‌تنیده و ابزار نوری عالی مورد استفاده توسط اسپکت و گروهش، به آنها این امکان را داد که آلیس و باب را تا 6 متر از هم دور کنند. این امر به آنها زمان کافی را می‌داد تا بعد از خروج فوتون‌ها از منبع، تنظیمات آشکارسازها را تغییر دهند، به این امید که هر کانال ارتباطی پنهانی بین فوتون‌ها را قطع کنند تا نتواند بر آزمایش اثر بگذارد.
اقدام زیرکانه‌ای بود، ولی نه به اندازه کافی. گروه تنها چند نانوثانیه برای تغییر تنظیمات آشکارسازها در اختیار داشت که برای تغییر تصادفی آنها کافی نبود. در عوض، آنها مجبور بودند از یک الگوی قابل پیش‌بینی متناوب استفاده کنند. اگر یک کانال پنهان وجود داشت، در آن صورت، ممکن بود که در طول زمان آشکارسازهای مورد استفاده باب و آلیس، تنظیمات یکدیگر را حدس زده و دوباره آزمایش را به هم بزنند.
در سال 1988 / 1367 برای حذف چنین امکانی، گرگور وایز، آنتون زایلینگر و همکارانشان، از فیبر نوری برای اتصال آشکارسازها به منبع نوری استفاده کردند تا بتوانند در محوطه دانشگاهشان در اینزبروک اتریش، باب و آلیس را 400 متر از هم دور کنند. این امر به آنها تقریبا 1.3 میلی‌ثانیه زمان می‌داد تا بعد از پرتاب فوتون از منبع نور و قبل از رسیدن فوتون به آشکارساز، تنظیمات آن را به طور تصادفی تغییر دهند. برای بسته‌تر کردن حفره مکان، ساعت‌های اتمی این اطمینان را فراهم می‌کردند که آلیس و باب، در یک فاصله زمانی 5 نانوثانیه‌ای اندازه‌گیری خود را انجام می‌دهند (که به اندازه کافی سریع بود تا مانع از رسیدن یک پیام پنهانی شود) این آزمایش به وضوح نشان از نقض نابرابری بل داشت. مکانیک کوانتوم برنده شده بود.
ولی حتی این هم پاسخ نهایی نبود. وقتی که حفره مکان بسته شد، نگاه‌ها به حفره‌های دیگر معطوف شد. یکی از آنها حفره نمونه‌برداری منصفانه یا آشکارسازی بود. آشکارسازهای فوتون مورد استفاده در تمام آزمایش‌های پیشین ناکارامد بودند و تنها بخش کوچکی از فوتون‌های ارسال شده از منبع را نمونه‌برداری می‌کردند. چه می‌شد اگر تنها بخش کوچکی از فوتون‌ها به اندازه کافی درهم‌تنیده بودند تا نابرابری بل را نقض کنند و آشکارسازها هم فقط از همین فوتون‌ها نمونه بگیرند؟ غیر قابل باور، شاید، ولی غیرممکن نه.
این حفره هم اولین بار در سال 2001 / 1380 و توسط گروهی به رهبری دیوید واینلند در انستیتوی ملی استانداردها و فناوری در بولدر کلرادو بسته شد. پژوهشگران به جای فوتون‌ها، یک زوج از یون‌های بریلیوم را درهم تنیدند، که هریک می‌توانست در یک سوپرپوزیشن مکانیک کوانتومی از دو حالت انرژی وجود داشته باشد. بسته به این که یک یون در کدام حالت قرار داشت، یا تعداد خیلی زیادی از فوتون‌ها را پراکنده می‌کرد یا تعداد خیلی کمی را. کاوش یون‌ها با لیزر و اندازه‌گیری تغییرات در مقدار فوتون‌ها این امکان را فراهم آورد که حالت یون را با بازدهی تقریبا 100 درصد تعیین کرد.
باز هم، درهم‌تنیدگی یافت شده بین حالت‌های یون بریلیوم خیلی بیش از چیزی بود که بتوان با هر چیزی جز مکانیک کوانتوم توضیح داد. ولی این آزمایش هم مشکل خود را داشت: در نقطه اندازه‌گیری، یون‌ها تنها 3 میکرومتر از هم فاصله داشتند. به رغم این‌که حفره آشکارساز بسته شده بود، حفره مکان دوباره باز شده بود.
آزادی انتخاب
از اینها گذشته، تنها یک حفره باقی مانده بود. آزمایش‌های نابرابری بل عموما فرض می‌کردند که پژوهشگران آزادی انتخاب تنظیمات آشکارساز خود را دارند. ولی آیا در عمل این‌گونه است؟ چه می‌شود اگر منبع ذرات، از طریق یک لایه پنهان واقعیت راهی برای تاثیرگذاری بر تنظیمات آشکارسازهای مورد استفاده آلیس و باب داشته باشد؟ منبع با استفاده از حفره «آزادی انتخاب»، می‌تواند فوتون‌هایی را بفرستد که درهم تنیدگی مکانیک کوانتوم را شبیه‌سازی کنند.
