量子もつれの最も有名な例の 1 つはEPR パラドックス！
2023.01.07 Technology Prediction
instein-Podolsky-Rosen (EPR) パラドックスは、1935 年に Albert Einstein、Boris Podolsky、および Nathan Rosen によって提案された思考実験です。2 つ以上の粒子が強くなる現象である量子もつれの最も有名な例の 1 つです。距離が離れていても相関します。
https://techprediction.com/qt-2/
物理のパラドックス EPRパラドックス より
量子論は「光速度不変の原理」に矛盾する!?
アインシュタインは、「量子論は不完全であり、”完全な理論”の登場によって、コペンハーゲン解釈は否定されることになるはず」と考えていた。そして、1935年、ボリス・ポドルスキーとネーザン・ローゼンという共同研究者とともに量子論の矛盾点を突くための論文を発表した。その論文で指摘された主題は、アインシュタイン、ポドルスキー、ローゼンの頭文字をとって「EPRパラドックス」とよばれている。
アインシュタインらは、この論文で「量子論が正しいとするとみちびかれる合理的ではない結論（パラドックス）」という内容の思考実験を考案し、この思考実験を例にして量子論が完全な理論ではないことを主張しようとした。
量子論によると、電子は自転しており（厳密には「スピン」という量子論にもとづく物理量）、観測するまでは右まわりと左まわりの状態を同時に取ることができる。この共存した状態を「量子重ね合わせ状態」とよぶ。さらに「量子重ね合わせ（エンタングルメント）」という量子論的な状態にある2つの電子は、観測前にはそれぞれ右まわりと左まわりの自転の重ね合わせにあったものが、観測によって片方の電子の自転（スピン）の向きが確定すると、もう片方の電子の自転の向きが逆向きに確定する。これは、ある種の保存則がなりたつために、2つの電子の向きを合わせるとゼロにならなければいけないからだ。
ここで、量子からみ合いの状態にある2つの電子（電子1と電子2）が同じ場所から別々の方向に向かって飛びだしていくような反応を例に、アインシュタインの思考実験を考えてみよう。
電子1と電子2は同じ場所から正反対の方向に向かって飛んでいくとする。すると観測しない段階では、電子1と電子2は、ともに右まわりと左まわりの自転が共存した状態にある。
その後、観測によって、電子2が右まわりに自転していることが確定すると、どんなに2つの電子の距離がはなれていようが、その瞬間、電子1の自転は左まわりに確定する。逆に、観測によって電子2が左まわりに自転していることが確定したとすると、その瞬間、電子1の自転は右まわりに確定する。
アインシュタインらは、この思考実験において、十分にはなれたものに時間差なしで「瞬時」に影響が伝わるなどありえないと考えたわけだ。「光速度不変の原理」によれば、自然界の最高速度は光速のはずである。よって、光速をこえて電子に影響が伝わることはないと主張したのである。
アインシュタインたちは、もし「瞬時」に影響が伝わらないとすれば、2つの電子が分かれた最初の時点で、電子の自転方向は決まっていたことになり、たんに現在の量子論ではそれがわからないだけだと主張した。こうして「量子力学は不安全だ」と批判したわけである。
しかし、アインシュタインらがいうように最初から決まっていたとすると、量子論とは矛盾する結論が出ることが、ジョン・ベル（1928～1990）によって発見された。そしてベルは、どちらが正しい正しいのかを判別するための実験を提案した。ベルの提案に基づく最初の信頼できる実験は1981年に出され、量子論のほうが正しいことが確認されたのである。
量子論によれば、2つの電子に瞬時に影響が伝わることはないが、量子からみ合いという現象があるので、観測される2つの電子の自転方向はつねに反対方向になる。量子論では、いかにはなれていても”かたみ合っている”2つの電子の状態はセットとして考えなければならず、電子の性質は個別には論じられないのである。
-
-
-
-
-
-
-
-
- -
-
-
-
-
-
-
-
じじぃの日記。
量子からみ合いとは
右回転している電子と左回転している電子をからませることが可能なのである。たとえば2つの電子を引き離すとしよう。100メートル引き離そうが、宇宙の果てまで引き離そうが、2つの電子は相関関係にあって、つながっているように見える。
このことは、片方の電子を測定した瞬間に、もう片方の電子が状態が決まる、ということも考えられる。これは、言うなれば瞬間的に情報が伝わったことになる。
アインシュタインは言った。
「いちばん自然なのは最初に電子がくっついている状態のとき、すでにどちらかは右回りで、どちらかは左回りだということが決まっていた」
「しかし、アインシュタインらがいうように最初から決まっていたとすると、量子論とは矛盾する結論が出ることが、ジョン・ベル（1928～1990）によって発見された。そしてベルは、どちらが正しい正しいのかを判別するための実験を提案した。ベルの提案に基づく最初の信頼できる実験は1981年に出され、量子論のほうが正しいことが確認されたのである」
この量子からみ合いを「宝くじ」に例えてみると、
宝くじの抽選が、ちょうどわれわれが観測することに当たる。
もし、抽選の前に宝くじの当選番号が決まっていたとしたら、それは八百長である。
観測がなされてはじめて、宝くじの抽選会が行なわれてはじめて、状態が決まる。
のだとか。
アインシュタインは言った。
「神様はサイコロ遊びはしない」
