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周波数の豆知識

202302.16

量子もつれとは?

 

 

 

 

「量子もつれ」は、粒子同士に強い結びつきができる現象のことです。

 

二つの粒子に量子もつれの関係ができると、どんなに遠く引き離されていても

 

片方の粒子の状態が変化すると、それに応じてもう一方の粒子も瞬時に変化するという現象のことです。

 

 

 

例えば、一方が時計回りなら他方は必ず反時計回りになる。

 

それは小さな距離でも、太陽系でも必ずそうなる、という現象です。

 

 

 

そんな馬鹿な、と思うかもしれませんが

 

2022年のノーベル物理学賞に決まった米国のジョン・クラウザー博士、アラン・アスペ仏理工科学校教授、

 

ウィーン大のアントン・ツァイリンガー名誉教授は、量子力学の正しさを実験で示し、

 

量子コンピューターや暗号通信などの基礎となる「量子もつれ」と呼ばれる現象を実証し、

 

その奇妙な性質を情報技術に応用する道も開きました。

 

 

 

 

 

 

 

アスペ氏とクラウザー氏はそれぞれ、光子(光の粒子)を使った実験で、量子もつれの存在を証明し、

 

ツァイリンガー氏は、量子もつれを利用して情報を送信する「量子テレポーテーション」を実証しました。

 

 

 

物質は目には見えていませんが、分子や原子でつくられています。

 

 

 

 

 

”量子もつれ”は、この原子以下の「陽子や素粒子のスケール」で広く見られる現象です。

 

「量子もつれ」の存在は20世紀前半から知られており、アインシュタインは「奇妙な遠隔作用」と表現し、認めようとしなかった現象。

 

 

量子にはスピンという運動量があり、これは時計回りとか反時計回りという方向があります。

 

この方向がどちら向きかは

 

観測するまでは決まっておらず

 

しかしひとつが時計回りだともう一つは必ず反時計回りになるという

 

連携した状況で関係した量子間は存在しています。

 

 

 

そしてどれだけの距離がその関係の間にあったとしても、

 

量子は瞬時にお互いがスピンを決めるのです。

 

相対性理論が破れている世界が量子の世界ということになります。

 

 

 

 

 

 

 

天才も困惑した想像を超える世界。

 

 

 

 

 

 

量子力学が描く世界というのは、それほど私たちの日常感覚からは理解しにくいものだと言うこともできます。

 

しかし確実に存在している世界であり、少しずつ実証されつつあります。