量子もつれとその解釈。
1 量子もつれ
久しぶりに物理学について考えてみた。(From いらすとや)
下記の動画に触発されて、量子もつれについて調べてみた。
・量子もつれとパラドックス...量子はテレポートできるのか?【日本科学情報】【宇宙】(YouTube)
2 コペンハーゲン解釈
量子力学をどのように解釈するべきかという問題と、深い関係がある。現在の主流はコペンハーゲン解釈であり、以前それに基づいて記事を書いたことがある。
・人間には未来が見えない。:https://tanakah17191928.blogspot.com/2020/05/blog-post_16.html
たとえば、神様が2匹の猫にプレゼントを上げると考えてみる。
一方は当たり、他方は外れで、その確率はそれぞれ$\dfrac{1}{2}$。
何と言っても神様のプレゼントなので、ふたを開けるまではどちらが当たりでどちらが外れかは、誰にも分からない。
よって、一方の箱を開けてそれが当たりだと分かった瞬間、地球の反対側にある他方の箱が外れであることが確定する。
一方の箱を開けた瞬間に、地球の反対側にある箱が外れであると分かってしまうのである。
一方の箱を開けた瞬間に、地球の反対側にある箱が外れであると分かってしまうのである。
3 EPRパラドックス
その解釈では納得できなかったのが、アインシュタイン博士。
光の速度を超えて情報が伝達するのはおかしい、現状の量子力学は不完全で、実は何か隠れた変数が存在するのではないかと考えた。
アインシュタインは、「神はサイコロを振らない」と信じたかったようである。
そして、ベルの不等式が考案され、検証の結果、その破れが確認されてしまった。
現在はEPRパラドックスはパラドックスではなく、EPR相関という相関関係として認められている。
ベルの不等式の検証実験によって局所的な隠れた変数理論は否定されてしまったけれど、非局所的な変数理論を否定することはできない。
たとえば、上記の神様が2匹の猫にプレゼントを上げる例で、神様をただのおっさんに置換してみる。
ふたを開けるまではどちらが当たりでどちらが外れかは、猫には分からないかもしれない。光の速度を超えて情報が伝達するのはおかしい、現状の量子力学は不完全で、実は何か隠れた変数が存在するのではないかと考えた。
アインシュタインは、「神はサイコロを振らない」と信じたかったようである。
そして、ベルの不等式が考案され、検証の結果、その破れが確認されてしまった。
現在はEPRパラドックスはパラドックスではなく、EPR相関という相関関係として認められている。
4 ボーム解釈
ボーム解釈とは、主流であるコペンハーゲン解釈とは別の、上記の隠れた変数理論に基づく解釈である。ベルの不等式の検証実験によって局所的な隠れた変数理論は否定されてしまったけれど、非局所的な変数理論を否定することはできない。
たとえば、上記の神様が2匹の猫にプレゼントを上げる例で、神様をただのおっさんに置換してみる。
しかし、このおっさんを捕まえて問い詰めれば、どちらを当たりにしてどちらを外れにするか、その決め方を白状させることができるかもしれない。それが分かればEPR相関は、一方が当たりなら他方は外れであるという当たり前のことを言っているに過ぎなくなる。
5 真実はいつもひとつ?
現在はコペンハーゲン解釈が主流で、現代物理学の理論、研究や実験結果はその解釈に沿って理解されている。
EPRパラドックスがパラドックスとして提示されてから90年近く経つ訳であるから、コペンハーゲン解釈をそのまま主流として、量子力学ひいては現代物理学は発展していくのだろう。
しかし、遠い未来において量子力学を不完全な過去の理論としてしまうような、全く新しい理論が見つからないとも限らない。
ラプラスの時代からの悪魔はどこかで息を潜めて生き長らえ、いつの日にか大いなる復活を遂げるのかもしれない・・・・・・知らんけど(´・ω・`)
・【ゆっくり解説】未来はすでに決まっているのか?-ラプラスの悪魔のパラドックス-(るーいのゆっくり科学)

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