量子もつれ(エンタングルメント)でみんな、つながっている?

書籍『引き寄せの法則』あたりから、量子力学にも注目が集まりはじめ、近年、話題になっている「量子もつれ」。

どういう現象なのか?

学生時代から量子力学を学びはじめ、今でも関心をもって最近の話題をチェックしていますが、やはり理解しがたい分野ですね。

「量子もつれ」とは、『ウィキペディア(Wikipedia)』から引用すると、

“(1) 量子多体系において現れる、古典確率では説明できない相関やそれに関わる現象 を漠然と指す用語として用いられる。しかし、量子情報理論においてはより限定的に、

(2)  LOCC(局所量子操作及び古典通信)で増加しない多体間の相関 を表す用語として用いられる。 

(2)は(1)のある側面を緻密化したものであるが、捨象された部分も少なくない。例えば典型的な非局所効果であるベルの不等式の破れなどは(2)の枠組みにはなじまない。 

どちらの意味においても、 複合系の状態がそれを構成する個々の部分系の量子状態の積として表せないときにのみ、量子もつれは存在する(逆は必ずしも真ではない)。このときの複合系の状態をエンタングル状態という。 ”

まぁ、良くわかりませんよね。

私なりにあらためて整理してみました。いろいろと調べて考えを巡らせるのは楽しいですね。

ここでは、科学的に厳密な話をするつもりはなく、純粋に空想して楽しみたいと思います。

さて、

量子もつれは、(科学的に)ざっくり言ってしまえば、ある1つのエネルギー体から発生した対となる量子(光や電子など)は、「観測」という行為をおこなうまでは、それぞれ、複数の状態が同時に重なって存在しており※、なおかつ、一方を「観測」し状態が決定することによって、他方の状態も同時に確定すること(情報が瞬時に伝わること)。

※量子力学では「重ね合わせの原理」という。

このことを巨視的(マクロ)な世界にも拡張し、スピリチュアル的にとらえると、人間の脳もまたコンピュータのように量子(電子)が行き来していて、一部、量子もつれ状態にあるのではないか。
もともと人類は1対の男女から派生してきたとすると、脳内の量子もつれ状態も保存され、他の人との間で情報を瞬時に交換しあっている。そして、互いに、見えない情報ネットワークでつながっているという考え方があります。

※参考:超伝導磁束量子ビットを用いた巨視的実在性問題の実験的検証に成功

もう少し記載してみます。

量子もつれとは、通常の独立した2つ以上の量子(粒子、電子など)の間においては互いに関係性がないはずなのに、大元となる1つのエネルギー体から発生した2つ(以上)の量子間においては強い相関、関係性が見られること。 

例えば、超伝導体中には複数の電子対が生成しており、その中から1組の電子対(AとB)を選びます。

このとき、AとBは互いに回転(スピン)の方向が逆となる関係にあります。

量子力学によると…

電子は自転していて、その回転(スピン)の方向によって上向きと下向きがあるとされます。

回転している独楽(コマ)をイメージしてもらえばと思います。

そして、上向きか下向きかは、観測(観察)するまでは、確定しない、とされます。

つまり、観測するまでは、上向きの状態と下向きの状態が両方同時に存在しています(重ね合わせの原理)。

まぁ、上向き電子と下向き電子が両方同時に存在している…って、訳が分かりませんが。(イメージできなくても当然です)

しかも、観測によって、Aが上向きと確定すると、Bは必ず下向きとなることが分かっています。

ここで、

仮にAとBを観測できない状態にしておいて(そのようなことができたとして)、それぞれを分離して、互いに遠く離れたところ(地球の反対側など)に移動させたとします。

この時点では、まだ、AとBのスピンの向きは確定しておらず、どちらも上向きと下向きの状態が「重ね合わせ」られた状態になっています。

いよいよここで、電子Aを観測します。その状態が「上向き」だと確定すると、

なんと、同時に陽電子Bの状態は、「下向き」が確定します。

Aに対して、「観測」という影響を及ぼすと、それが瞬時に(時間0秒)でBに情報が伝わり、Bの状態が確定するということです。

なお、

アインシュタインの相対性理論によると、この世の中においては、光速(約3万km/s)より早く移動するものは存在しない、移動できない、との結論です。

 時間0秒で伝わることは、相対性理論と矛盾することになり、どちらが正しいのか?議論になりました。

これについては、1982年、物理学者のアラン・アスペさんが精度の高い実験を行い、『超光速現象』を確認しました。 

具体的には『ベルの不等式』が成り立たない事を証明することで、 『光より速いものが存在しないのであれば、それはなんらかの意思伝達による遠隔作用としか言いようがない』 という結論を導き、相対性理論との矛盾にはならないとの結論に至りました。

量子もつれの一組の量子は、距離も時間の概念もすっ飛ばして『片方を観測すれば瞬時にもう一方の状態が決まる』のです。 

 

ということは・・・

このことを仮に私たちの日常のマクロの世界にまで拡張させてみると、おもしろいのではないかと。

私たちには、父と母、親がいて、祖父と祖母がいて、さらに曽祖父と曾祖母がいて・・・

と綿々とつながっているわけで、大元をたどれば、ある男と女(オスとメス)から生まれた命と考えられます。

つまり、私たちの脳内に流れている電子は、もともとは同じ源から発生しているとすると、互いに「量子もつれ」の状態にあるのではないか。

直感的に何かしらの情報を互いにキャッチしているのでは?

 

また、量子もつれの関係にない2つの量子であっても、互いにぶつけて衝突させることで量子もつれの状態にすることもできます。

もし、量子もつれの関係性が切れてしまっていたとしても、再び、直接、お互いに深く関わり合うことで、量子もつれの関係が復活するのではないか?

そんなことを考えて楽しんでいます。

目の前の相手と真剣に関わり続けたとき、相手の気持ちや思いって、なんとなく瞬時に感じとることってないですか?

 

今後の量子力学の分野のさらなる進展が楽しみです。

 

【参考資料】

半導体を用いた量子もつれ光子の発生に成功

固体中で非局所量子もつれを実証 ~量子計算機等の基盤となるもつれ電子対発生器の実現へ大きな一歩~

反粒子を使ったタイムトラベル

NE運命解析士 MITSU

悔いのない人生を送る。 熱く往きたい 熱く生きたい 熱く活きたい 熱く逝きたい