EPR実験はミステリーではない！

シュレーディンガーは、観測問題に対するコペンハーゲン解釈の欠陥を突くために
量子状態の絡み合い（量子もつれ、エンタングルメント）という概念を提唱しました。

量子力学の不完全性を突くためにアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンは、

次のような思考実験（EPR実験）を提出しまた：

絡み合う量子状態にある二つの量子を反対方向に送出する粒子源があります。
粒子源から離れた所にある測定器（ＡとＢ）は、二つの粒子の量子状態（スピンや偏光）を

測定します。
但し、粒子源/測定器の三者間には通信手段がないとします。

測定器Ａが測定した値をα、測定器Ｂが測定した値をβとします。
（１）二つの粒子は絡み合い状態にあるので、
（２）Ａが測定値αを出した瞬間に（Ｂが測定する前でも）自動的にβも確定します。
逆も同様です。

これらは、量子力学による理論的帰結です。
この状況を量子状態の絡み合いと言います。

アインシュタインらは、次のように主張しました：
EPR実験は、通信手段のない粒子源/測定器の三者間に何らかの遠隔作用がないと

不可能だ。
遠隔作用は、量子力学でも認められない。
遠隔作用を仮定しないと得られないEPR実験は、量子力学が不完全であることを示す。

ＥＰＲ実験と同じ性格を持つ実験結果は、量子力学の予想通りでした。
恰も気味の悪い遠隔作用（エーレンフェストによる表現）が存在しているように見えます。

これらの状況を量子のミステリーと呼ぶことがあります：

マーミン（町田茂訳）　『量子のミステリー』、丸善（1994）

測定器Ａの操作と測定器Ｂの操作は独立なので、両者に力学的な因果関係は

存在しません。
それにも関わらず、
（１）ＡとＢにおける実験結果をある形式で表現したものを分析すると
（２）そこに強い相関関係があるのです。

（１）Ａの測定結果とＢの測定結果を力学的因果関係で結びつけて考えると
（２）気味の悪い遠隔作用が存在している錯覚に陥ります。

しかし、
（１）二つの測定結果の強い相関は測定器間の力学的因果関係によるものではなく
（２）測定器間の位相的（空間的）な関係（二つの偏向板の相対角度など）によるものです。

ＥＰＲ実験結果に気味の悪い遠隔作用や非局所性などのミステリーを感じる必要は全く

ありません。

アインシュタインやボームら量子力学不完全派は、
「量子状態は観測に無関係に確定している筈だ」と主張しました。
量子力学には発見されていない隠れた変数があるというのです。

ベルは、もし隠れた変数があるなら成り立つべき不等式を発見しました。
この不等式は数学的に導かれるもので、物理学とは無関係なものです。

アスペらは、量子の絡み合いを利用した実験でベルの不等式を検証しました。
その結果、
（１）ベルの不等式は成り立たない
（２）隠れた変数は存在しない
ことが実証され、量子力学の正しさが改めて確認されました。
つまり、量子力学が不完全ではないことが証明されたのです。

詳細は、パソコンサイト　情報とは何か　情報と物質の関係から見える世界像　を是非ご覧ください！