シュレーディンガーの猫と⏳量子テレポーテーション | 雨 風 呂

シュレーディンガーの猫と⏳量子テレポーテーション




【シュレーディンガーの猫】
シュレーディンガーの猫をご存じでしょうか?
密閉状態の箱の中に放射性物質とガイガーカウンター、
放射線を検知したら作動する青酸ガスの発生装置があり、そこに猫が居ます。
1時間内に放射線が発生する確率は50%で、青酸ガスで猫が死ぬ確率も50%。
量子力学の解釈では全ての事象は確率でしか説明できないので
猫は箱を開けるまでは死んだ状態と生きている状態が同時に存在し、
観測者が確認をした瞬間に事象が収縮して結果が定まると言う物です。
シュレーディンガーは量子力学に否定的で原子の不確定性を
猫の生死に例え、その非常識さで「量子力学の確率解釈」を皮肉ったのです。
現在、原子レベルの大きさの世界では量子力学の正しさは証明されています。



【量子テレポーテーション】
光子を特殊な光学結晶を通すとある確率で2つに分裂します。
量子力学ではこの2つの光子は「量子もつれ」(エンタングルメント)状態にあると言い、
元々1つだった2つの光子はお互い強力な絆で繋がり相関関係にあります。



例えば地球にその1つの光子(量子A)を、月に残りの光子(量子B)を箱に保管するとします。
量子A、量子Bはお互い反対のスピンを持ちますが量子力学的に観測するまでは
それぞれ共に上向きスピン、下向きスピンの状態を重ね合わせて存在しています。
地球の量子Aの箱を開けて観測し上向きスピンだったとします。
すると月の量子Bは瞬時に重ね合わせ状態だったスピンが下向きスピンとして収束します。
その伝達速度は「同時」です。
地球から月までは1.3光秒の距離、光でも1.3秒かかります。
つまり超光速で量子Aの物理的情報が量子Bに伝わったのです。
これが量子テレポーテーションです。
2022年の段階で44kmの距離で量子情報をテレポートさせる事に成功しています。
現在この原理を利用した量子インターネット、量子コンピューターの研究が進められています。