第4話. もつれた粒子 (2004/07/04)
量子力学の有名な謎に、シュレジンガーの猫と、量子もつれ状態の粒子というのがある。
シュレジンガーの猫というのは量子力学の重ね合わせの原理 (量子の世界では、厳密にまっすぐに立てられたカードは同時に左右の両方向に倒れます) を量子の世界から現実の猫に伝えることを考えた思考実験で その結論は、箱の中の猫は扉を開けるまでは死んでいるか生きているか判らない。生と死の二つの状態が重なり合っているが、扉を開けた瞬間に(正確には生死を確認する手続きを取った瞬間に)その生死が決まる(重なり合っていた波動関数が生または死という状態に固まる)というもの。 これについては、次回、小生の解答を示すことにして、今回は量子もつれ状態の粒子について、その仕組みについて考えてみる。
量子もつれ状態の粒子とは、量子力学的にもつれた状態にある粒子のことで、どんなに距離が離れていても (たとえば何億光年離れていても) その一方についてある物理量を確認しようとすると、相方の物理量も瞬時に決まるというもの。この原理を活用して量子テレポーテーションなる仕組みも提案されている。
以下は何の根拠も無い小生の勝手な考えであるが、量子もつれ状態の粒子に限らず、世の中の物質は全て、より高次元の世界の事象が、この四次元時空に投影されたもので、量子もつれ状態の粒子は、そのより高次元の世界では1つのものであり、それが四次元時空に2つの投影図を持っているというもの。投影図を作らせるものはこの四次元時空の光ではない。 我々が認識できるこの四次元時空では一見遠く離れた別物のように見えても、実は高次元の世界では本来一つのものなので、投影図は投影角度によって異なって見えるが、観測される物理量は同時に決まるように見える。