「量子テレポーテーションのゆくえ: アントン・ツァイリンガー」（Kindle版）
相対性理論から「情報」と「現実」の未来まで
内容紹介：
2022年ノーベル物理学賞受賞！
世界で初めて量子テレポーテーションの実験に成功した著者が量子情報科学の基礎を徹底的に解き明かし、今後の展望を語り尽くす最良の入門書。
ウィーン大学１年生のアリスとボブは、入門クラスの授業で理論物理学者者 Ａ・クォンティンガー教授に出会う。二人は彼の勧めに従い、「量子」の特性を明らかにするための様々な実験に取り組んでいく。
2023年5月23日刊行、400ページ
著者について：
アントン・ツァイリンガー (Anton Zeilinger)
1942年、オーストリア生まれ。量子物理学者、ウィーン大学物理学教授。量子情報研究の先駆者であり、1997年、世界で初めて光子の量子テレポーテーションの実験を成功させたことで知られる。2022年に「量子もつれ状態の光子を用いた実験によるベルの不等式の破れの実証と、量子情報科学における先駆的研究」でアラン・アスペ、ジョン・クラウザーと共同でノーベル物理学賞を受賞。
翻訳者について：
田沢恭子 (たざわ・きょうこ)
翻訳家。お茶の水女子大学大学院人文科学研究科英文学専攻修士課程修了。主な訳書にプフナー『物語創世』(共訳)、クリスチャン＆グリフィス『アルゴリズム思考術』(以上早川書房刊)、ルース『AIが職場にやってきた』、マネー『酵母』など。
監修者について：
大栗博司 (おおぐり・ひろし)
1962年、岐阜県生まれ。理論物理学者。東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構機構長、カリフォルニア工科大学フレッド・カブリ冠教授、ウォルター・バーク理論物理学研究所所長、アスペン物理学センター理事長。著書に『重力とは何か』、『探究する精神』など。
理数系書籍のレビュー記事は本書で484冊目。
僕が理数系書籍の紹介記事を書くようになったのは「量子テレポーテーションの実験が成功した」というニュースを読んだのがきっかけだ。2006年以来続けてきたこのブログの原点ともいうべきテーマである。
そして昨年ようやくこの分野の研究、実績に対してノーベル物理学賞が授与された。10月にオンラインで行われた発表は素人物理学マニアとしても感慨深いイベントだった。（参考記事：「2022年 ノーベル物理学賞はアスペ博士、クラウザー博士、ツァイリンガー博士に決定！」）
そして受賞者のひとり、アントン・ツァイリンガー博士が2010年にお書きになった著書「Dance of the Photons（光子のダンス）」が改訂され、今年、2023年5月25日に改訂版として発売されたばかりである。日本語版の発売日はその2日前の5月23日。つまり日本語版は2010年版をもとにして翻訳を進め、改訂版の原稿段階で翻訳者はツァイリンガー博士から差分情報を入手して本書を完訳したのだと思われる。英語原書を章タイトルレベルで比較（比較に使用したExcelファイル）ところ、英語2023年版では「Afterword, 2023」、日本語版では「エピローグ」という章だけ追加されていること、他の章のタイトルは完全一致していることがわかった。だから原書でお読みになりたい方は当然2023年版を買うべきである。
日本語版は数式が苦手な人でも読めるように、まったく数式を使わず平易な文章だけで書かれている。科学書の読書に慣れていない方は、まず巻末の「用語集」と「監修者解説」から読み、全体の構成を把握してからお読みになるとよいだろう。
小説「マチネの終わりに: 平野 啓一郎」（Kindle版）の導入部を彷彿させるような感じで始まる。といっても共通点はヨーロッパで行われるコンサートということだけなのだが。本書はそれがウィーンで行われたニューイヤーコンサートである。このコンサートが行われたホールから程近い場所で、最先端のテクノロジーを扱う量子テレポーテーションの実験が行われていたのだ。
この実験施設の紹介をしながらツァイリンガー博士は、量子テレポーテーションに不可欠な量子力学の基礎概念や歴史、量子テレポーテーションそのものについての解説をする。このあたりは、よくありがちな科学教養書の書き方だ。
本書を17%ほど読み進めた「量子実験室のアリスとボブ」という章から、独特な記述が始まる。（僕はKindle版で読んだのでページ番号はわからない。）大学1年生のアリスとボブという学生が、量子力学を理解するためにお勧めの本を教えてもらうため物理学の教官のクォンティンガー教授の研究室を訪ずれる。このことをきっかけに、2人は教授から光子を使った量子テレポーテーションの実験についての指南を受けるようになるのだ。
思考実験や試行錯誤を何度も繰り返していくうちに、2人は少しずつ理解を深めていく。教授との対話、2人どうしの対話を通じて読者に追体験してもらいながら理解してもらおうというスタイルで進むわけである。
途中で、大学院生のジョンが加わり2人への指導を始める。ジョンという名前は「ベルの不等式」を考案した実際の物理学者「ジョン・ベル」にちなんでつけられている。さらにアリスとにハマってにハマっての会話に、哲学専攻の学生チャーリーが加わり、アリスとボブが行った実験やその意味についての対話を繰り返すことによりその意味をより深く読者に考えさせる工夫がなされている。
本書に盛り込まれている図版は少なく、実験装置や実験の概念を簡潔に描いたものだけだ。読者は実験のあらましと結果、その解釈を長々と書かれた文章を辛抱強く読んで理解することが求められる。この分野の実験物理学者たちがたどった道のりを疑似的に追体験することになるわけだ。一般向けに数式なしで書かれていても、物事が易しく説明できるようになるわけではない。本書は読み流すだけでは理解できない。数式に慣れている読者にとってもそれは同じで、かえって数式があるほうが理解しやすくなると僕は思った。
後半ではツァイリンガー博士ご自身による解説が始める。僕にとって目新しかったのは、原子を使った量子もつれの生成、3つ以上の多光子の実験（量子もつれのスワッピング）とそれを利用した実用例、量子情報テクノロジーだった。そして新しい版で追加された「エピローグ」には2010年刊行の旧版以降に行われ、成功した国際的な実験、将来予定されている実験について書かれている。読み進めるにつれて気分が高揚していくはずだ。
たとえば本書で紹介されている「すべての大陸から10万人が参加して、世界中の人たちから乱数を集めて行う大規模ベル状態測定のプロジェクト」の結果は、次のサイトで確認することができる。
The BIG Bell Test
http://thebigbelltest.icfo.eu/
さて、将来マクロな物体あるいは生物のテレポーテーションができるようになるかということについてだが、ツァイリンガー博士は否定的な見解をされている。
ただし、フラーレン（C60）やその化合物のように数百個の原子で構成されている大きな分子について非常に高い精度で量子干渉が観測できている。量子干渉を観測すれば量子の重ね合わせを立証することができるので、量子もつれ状態への大事な一歩となる。
しかし今はまだ、そのように複雑な２つの分子の量子もつれ状態を作る方法はわかっていない。さらに手ごわい難題として、一般化したベル状態測定においては、そのような２つの分子を量子」もつれ状態にすることが必要となるが、その方法もわかっていない。しかし、いつか実験でこれが実現できると考えていけない理由はなく、現時点で多くの人が予想しているよりも早く実現する可能性はある。
マクロな物体のテレポーテーションについて、ツァイリンガー博士は否定的で、複雑な２つの分子の量子もつれ状態を作る方法はわかっていないと書いているが、2014年に日本の国立情報学研究所から次の発表がされていることを紹介しておこう。本書では触れられていないことだ。
巨視的物体の新たなテレポート方法の開発に成功
http://www.nii.ac.jp/news/2014/0630
新たな「もつれ状態」を発見-NII、巨視的物体をテレポートさせる方法を開発
http://news.mynavi.jp/news/2014/07/01/043/
日本語版を監修された大栗博司先生は「監修者解説」の中で次のようにお書きになっている。「量子もつれ」の概念は、量子コンピューター、量子通信、量子暗号など、さまざまな技術応用への可能性を秘めている。また、物質科学では、新物質の発見やその性質の理解のために重要になってきている。最近では、超弦理論や量子重力理論など、物理学の基本法則に関する研究においても、量子もつれが本質的な役割を果たしている。この分野の第一人者であるツァイリンガーが、量子もつれの不思議な世界を数式を用いずにわかりやすく解き明かした本書を、多くの人に読んでいただきたい。
本書には誤訳が多いのかどうか
最後に本書の翻訳について述べておくべきだろう。Amazonに投稿されている読者レビューには誤訳について書かれているものがいくつか確認できる。
１）文系の人に翻訳を任せるのであれば、監修者はもう少し責任を持って監修すべきであった
名著が台無し
２）108ページ、作中のキャラであるクォンティンガー教授が量子力学の講義を行っているシーンに以下のセリフが登場する。
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子がこの下向きの光線の中に存在し、右側に出てくる光線には光子が存在しないと確実に予想する」
これは所謂マッハ＝ツェンダー干渉計と呼ばれる、量子力学の入門書ではお馴染みの実験装置の解説となっているのだが、正直まったく意味不明な記述になっている。
光線に光子が存在しないなら、その光線は一体なにで構成されているんだ？
装置の右側から光線は出てこない、というなら理解できるが。
３）図19の箇所についての補足説明、助動詞のwillの訳文中での欠落
「量子物理学では、個々の事象が起こることを正確に予測する状況も実際にある。君たちの目の前にその例がある」。彼は黒板の最後の絵（図19）を再び指さす。
量子物理学は、各光子が2つ目のビームスプリッターの真後ろにあるこの下向きのビームに行き着き、右に出てくるはずのビームにはどの光子も行き着かないことを確実に予測している。これは、量子力学が決定的な予測をする唯一のケースである。つまり、ある事象の確率が1か0のどちらかであり、その事象が確実に起こるか絶対に起こらないかのどちらかである場合である。
実は、文章中の“will”をどのように訳すかという問題であるのだが、これは内容の理解が薄い文系の人には難しい。レビューア氏の言われる通り、この“will”=“はず”をつけなければ全くもって変なことになる。まあ、beamをbeam lineとしてあればこんな誤訳は起きなかったであろうが、これが無駄を省く彼の文章。
１）の投稿については、どこが誤訳なのか具体的に示されていないので何とも言えないが２）と３）の指摘については分析することができる。
２）で指摘されている箇所の訳文と英語原文はこのように書かれている。
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子がこの下向きの光線の中に存在し、右側に出てくる光線には光子が存在しないと確実に予想する」
"Quantum physics predicts with certainty that each photon will end up in this downward beam right behind the second beam splitter, and no photon will end up in the beam emerging to the right."
この箇所の実験は「図19」で示されている。上の文でも、この図の説明でも「光線はあるが光子がない」と書かれていることがわかる。つまり誤訳ではなく英語原文がそうなっているのだ。安易に誤訳だと決めつけるのではなく、英語原文を確認すべきだと思った。
Figure 19
At top, a single photon polarized in some direction, say, 45 degrees, meets a polarizing beam splitter (PBS). The two emerging paths are then redirected by mirrors to meet again at some point, where we place another polarizing beam splitter (PBS). Of the two emerging beams, one is empty - there is no photon at all - and in the other beam, we again have a photon polarized at 45 degrees. This is the result of quantum superposition.
図19：本書の訳
上部で特定の方向、たとえば45度に偏光した光子1つが偏光ビームスプリッター（PBS）に入射する。鏡を使い、ここから出てくる2つの経路の方向を転換してある特定の点で再び交わらせ、そこに2つ目のPBSを置く。2つの出射光のうち、一方には光子が存在せず、もう1つの出射光には45度に偏光した光子1つが再び存在する。これは量子重ね合わせの結果である。
図19：僕による改訳
上部では、ある方向、たとえば45度に偏光した単一の光子が偏光ビーム スプリッター (PBS) に入る。次に、その後分けられた2つの経路ははミラーによって向きを変えられ、ある時点で再び合流し、そこには別の偏光ビーム スプリッター (PBS) が配置されている。出現する 2つのビームのうち、1つは空で、光子がまったく存在していない。もう1つのビームには、やはり45度で偏光した光子が存在している。これは量子重ね合わせの結果だ。
３）の投稿については投稿者の引用箇所の文章が少し改変されているので、本書訳を忠実に書くと次のようになる。
「量子物理学が個々の事象の発生について正確な予想をするという状況もある。まさに君たちの目の前にもその例がある。」教授は黒板に描いた最後の図を再び示す[図19]
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子が下向きの光線の中に存在し、右側に出てくる光線には光子が存在しないと確実に予想する。これが成り立つのは、量子力学が明確な予想をした場合、すなわちある事象の起きる確率が１かゼロ、確実に起きるか絶対に起きないかのいずれかしかないという状況においてのみだ。
これに対応する英語原文はつぎのとおり。赤字のwillが訳出されていないことを投稿者は問題視している。
"There are actually situations where quantum physics also makes precise predictions for indiviaual events to happen. You have one example here in front of your eyes." He points again to the last picture on the blackboard (Figure 19).
"Quantum physics predicts with certainty that each photon will end up in this downward beam right behind the second beam splitter, and no photon will end up in the beam emerging to the right. This is the only case where quantum mechanics makes definitive predictions, namely, in those situations where the probability for an event is either one or zero, where the event will happen either with certainty or never.
誤訳だと投稿した方のご意見に従って改訳すると次のようになる。
「量子物理学が個々の事象の発生について正確な予想をするという状況もある。まさに君たちの目の前にもその例がある。」教授は黒板に描いた最後の図を再び示す[図19]
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子が下向きの光線の中に存在するはずで、右側に出てくる光線には光子が存在しないはずだと確実に予想する。これが成り立つのは、量子力学が明確な予想をした場合、すなわちある事象の起きる確率が１かゼロ、確実に起きるか絶対に起きないかのいずれかしかないという状況においてのみだ。
確かにwillを訳出するほうが意味が明快になるが、これを誤訳とするかどうかは人によって意見が分かれそうである。
僕は英語版の日本語版を逐一比較したわけではないので、全体的に誤訳が多いかどうかは判断できないが、誤訳といってもせいぜい上記のレベルであって、理解の妨げになるほどではないと思っている。
ちなみに上記の３）の英文をGoogle翻訳とDeepLで機械翻訳した結果は次のようになる。どちらもwillは「はず」という意味では訳出されていない。
Google翻訳：
「実際に、量子物理学が個々の出来事の発生を正確に予測する状況も存在します。その一例が目の前にあります。」彼は再び黒板の最後の絵を指さしました (図 19)。
「量子物理学は、各光子が 2 番目のビーム スプリッターのすぐ後ろの下向きのビームに到達し、右側に現れるビームには光子が到達しないことを確実に予測します。これは、量子力学が決定的な予測を行う唯一のケースです。 イベントの確率が 1 または 0 のいずれかであり、イベントが確実に起こるか、まったく起こらない状況です。
DeepL：
「量子物理学では、個々の事象が起こることを正確に予測する状況も実際にある。目の前にその例があります」。彼は再び黒板の最後の絵（図19）を指さす。
「量子物理学は、各光子が2つ目のビームスプリッターの真後ろにあるこの下向きのビームに入射し、右に出てくるビームにはどの光子も入射しないことを確実に予測しています。これは量子力学が決定的な予測をする唯一のケースである。つまり、ある事象の確率が1か0のどちらかであり、その事象が確実に起こるか起こらないかのどちらかである場合である。
英語版は2010年版と2013年版が発売されていて、日本語版は2013年版に対応している。2010年版はAudibleで朗読を聴くことができる。
「Dance of the Photons (2010): Anton Zeilinger」（Kindle版）
From Einstein to Quantum Teleportation
「Dance of the Photons (2013): Anton Zeilinger」（Kindle版）
Einstein, Entanglement and Quantum Teleportation
関連書籍：
この分野における日本での第一人者は古澤明教授（古澤研究室のページ）だ。2022年の物理学賞は実験系だから、古澤先生の著書を紹介しておきたい。
「「シュレーディンガーの猫」のパラドックスが解けた!：古澤明」（Kindle版）（紹介記事）
「量子もつれとは何か：古澤明」（Kindle版）（紹介記事）
「量子テレポーテーション：古澤明」（Kindle版）（紹介記事）
あと量子もつれ現象を技術的に応用したものとして、量子コンピュータが実現しているのだが、ブルーバックス本では以下の本がお勧めである。
量子コンピュータ、量子アルゴリズムを学びたい高校生のために
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/1b2940b648bda682aa27192eb8261972
量子コンピュータ―超並列計算のからくり： 竹内繁樹
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/3134f481301d0f6e7ed8b80c9fd99260
IBM Quantum Experienceのご紹介（日本語音声）：量子の重ね合わせ、量子もつれを実演している。（必見）
IBM Quantum（ここから個人でも無料で量子コンピュータを試すことができる。）
https://quantum-computing.ibm.com/
以下の本もお勧めである。この分野で2022年にノーベル物理学賞を受賞した３名の物理学者の業績を詳しく知ることができる本だ。
「量子革命―アインシュタインとボーア、偉大なる頭脳の激突：マンジット・クマール」（文庫版）（紹介記事）
「量子のからみあう宇宙：アミール・D・アクゼル」（紹介記事）
「テレポーテーション 瞬間移動の夢: デヴィッド・ダーリング」（紹介記事）
関連記事：
2022年 ノーベル物理学賞はアスペ博士、クラウザー博士、ツァイリンガー博士に決定！
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/7202553c9ccff103b30109d5c66c37d4
テレポーテーションは実現している。（リンク集）
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/cc0bc7e88d02231138f8b6a9f5859c93
大栗先生の著書の紹介記事：
重力とは何か アインシュタインから超弦理論へ、宇宙の謎に迫る：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/f63cdcd45ec542fa62d535b4cc715d69
強い力と弱い力：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/06c3fdc3ed4e0908c75e3d7f20dd7177
大栗先生の超弦理論入門：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/75dfba6307d01a5d522d174ea3e13863
素粒子論のランドスケープ：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/5201583450c82ac59cb4d71efe52b3d9
素粒子論のランドスケープ2：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/dda75ff673f068509d46027305389ee2
数学の言葉で世界を見たら： 大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/8ffea17402dcf34e5991b154acef39d9
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「量子テレポーテーションのゆくえ: アントン・ツァイリンガー」（Kindle版）
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エピローグ
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用語集
監修者解説
相対性理論から「情報」と「現実」の未来まで
内容紹介：
2022年ノーベル物理学賞受賞！
世界で初めて量子テレポーテーションの実験に成功した著者が量子情報科学の基礎を徹底的に解き明かし、今後の展望を語り尽くす最良の入門書。
ウィーン大学１年生のアリスとボブは、入門クラスの授業で理論物理学者者 Ａ・クォンティンガー教授に出会う。二人は彼の勧めに従い、「量子」の特性を明らかにするための様々な実験に取り組んでいく。
2023年5月23日刊行、400ページ
著者について：
アントン・ツァイリンガー (Anton Zeilinger)
1942年、オーストリア生まれ。量子物理学者、ウィーン大学物理学教授。量子情報研究の先駆者であり、1997年、世界で初めて光子の量子テレポーテーションの実験を成功させたことで知られる。2022年に「量子もつれ状態の光子を用いた実験によるベルの不等式の破れの実証と、量子情報科学における先駆的研究」でアラン・アスペ、ジョン・クラウザーと共同でノーベル物理学賞を受賞。
翻訳者について：
田沢恭子 (たざわ・きょうこ)
翻訳家。お茶の水女子大学大学院人文科学研究科英文学専攻修士課程修了。主な訳書にプフナー『物語創世』(共訳)、クリスチャン＆グリフィス『アルゴリズム思考術』(以上早川書房刊)、ルース『AIが職場にやってきた』、マネー『酵母』など。
監修者について：
大栗博司 (おおぐり・ひろし)
1962年、岐阜県生まれ。理論物理学者。東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構機構長、カリフォルニア工科大学フレッド・カブリ冠教授、ウォルター・バーク理論物理学研究所所長、アスペン物理学センター理事長。著書に『重力とは何か』、『探究する精神』など。
理数系書籍のレビュー記事は本書で484冊目。
僕が理数系書籍の紹介記事を書くようになったのは「量子テレポーテーションの実験が成功した」というニュースを読んだのがきっかけだ。2006年以来続けてきたこのブログの原点ともいうべきテーマである。
そして昨年ようやくこの分野の研究、実績に対してノーベル物理学賞が授与された。10月にオンラインで行われた発表は素人物理学マニアとしても感慨深いイベントだった。（参考記事：「2022年 ノーベル物理学賞はアスペ博士、クラウザー博士、ツァイリンガー博士に決定！」）
そして受賞者のひとり、アントン・ツァイリンガー博士が2010年にお書きになった著書「Dance of the Photons（光子のダンス）」が改訂され、今年、2023年5月25日に改訂版として発売されたばかりである。日本語版の発売日はその2日前の5月23日。つまり日本語版は2010年版をもとにして翻訳を進め、改訂版の原稿段階で翻訳者はツァイリンガー博士から差分情報を入手して本書を完訳したのだと思われる。英語原書を章タイトルレベルで比較（比較に使用したExcelファイル）ところ、英語2023年版では「Afterword, 2023」、日本語版では「エピローグ」という章だけ追加されていること、他の章のタイトルは完全一致していることがわかった。だから原書でお読みになりたい方は当然2023年版を買うべきである。
日本語版は数式が苦手な人でも読めるように、まったく数式を使わず平易な文章だけで書かれている。科学書の読書に慣れていない方は、まず巻末の「用語集」と「監修者解説」から読み、全体の構成を把握してからお読みになるとよいだろう。
小説「マチネの終わりに: 平野 啓一郎」（Kindle版）の導入部を彷彿させるような感じで始まる。といっても共通点はヨーロッパで行われるコンサートということだけなのだが。本書はそれがウィーンで行われたニューイヤーコンサートである。このコンサートが行われたホールから程近い場所で、最先端のテクノロジーを扱う量子テレポーテーションの実験が行われていたのだ。
この実験施設の紹介をしながらツァイリンガー博士は、量子テレポーテーションに不可欠な量子力学の基礎概念や歴史、量子テレポーテーションそのものについての解説をする。このあたりは、よくありがちな科学教養書の書き方だ。
本書を17%ほど読み進めた「量子実験室のアリスとボブ」という章から、独特な記述が始まる。（僕はKindle版で読んだのでページ番号はわからない。）大学1年生のアリスとボブという学生が、量子力学を理解するためにお勧めの本を教えてもらうため物理学の教官のクォンティンガー教授の研究室を訪ずれる。このことをきっかけに、2人は教授から光子を使った量子テレポーテーションの実験についての指南を受けるようになるのだ。
思考実験や試行錯誤を何度も繰り返していくうちに、2人は少しずつ理解を深めていく。教授との対話、2人どうしの対話を通じて読者に追体験してもらいながら理解してもらおうというスタイルで進むわけである。
途中で、大学院生のジョンが加わり2人への指導を始める。ジョンという名前は「ベルの不等式」を考案した実際の物理学者「ジョン・ベル」にちなんでつけられている。さらにアリスとにハマってにハマっての会話に、哲学専攻の学生チャーリーが加わり、アリスとボブが行った実験やその意味についての対話を繰り返すことによりその意味をより深く読者に考えさせる工夫がなされている。
本書に盛り込まれている図版は少なく、実験装置や実験の概念を簡潔に描いたものだけだ。読者は実験のあらましと結果、その解釈を長々と書かれた文章を辛抱強く読んで理解することが求められる。この分野の実験物理学者たちがたどった道のりを疑似的に追体験することになるわけだ。一般向けに数式なしで書かれていても、物事が易しく説明できるようになるわけではない。本書は読み流すだけでは理解できない。数式に慣れている読者にとってもそれは同じで、かえって数式があるほうが理解しやすくなると僕は思った。
後半ではツァイリンガー博士ご自身による解説が始める。僕にとって目新しかったのは、原子を使った量子もつれの生成、3つ以上の多光子の実験（量子もつれのスワッピング）とそれを利用した実用例、量子情報テクノロジーだった。そして新しい版で追加された「エピローグ」には2010年刊行の旧版以降に行われ、成功した国際的な実験、将来予定されている実験について書かれている。読み進めるにつれて気分が高揚していくはずだ。
たとえば本書で紹介されている「すべての大陸から10万人が参加して、世界中の人たちから乱数を集めて行う大規模ベル状態測定のプロジェクト」の結果は、次のサイトで確認することができる。
The BIG Bell Test
http://thebigbelltest.icfo.eu/
さて、将来マクロな物体あるいは生物のテレポーテーションができるようになるかということについてだが、ツァイリンガー博士は否定的な見解をされている。
ただし、フラーレン（C60）やその化合物のように数百個の原子で構成されている大きな分子について非常に高い精度で量子干渉が観測できている。量子干渉を観測すれば量子の重ね合わせを立証することができるので、量子もつれ状態への大事な一歩となる。
しかし今はまだ、そのように複雑な２つの分子の量子もつれ状態を作る方法はわかっていない。さらに手ごわい難題として、一般化したベル状態測定においては、そのような２つの分子を量子」もつれ状態にすることが必要となるが、その方法もわかっていない。しかし、いつか実験でこれが実現できると考えていけない理由はなく、現時点で多くの人が予想しているよりも早く実現する可能性はある。
マクロな物体のテレポーテーションについて、ツァイリンガー博士は否定的で、複雑な２つの分子の量子もつれ状態を作る方法はわかっていないと書いているが、2014年に日本の国立情報学研究所から次の発表がされていることを紹介しておこう。本書では触れられていないことだ。
巨視的物体の新たなテレポート方法の開発に成功
http://www.nii.ac.jp/news/2014/0630
新たな「もつれ状態」を発見-NII、巨視的物体をテレポートさせる方法を開発
http://news.mynavi.jp/news/2014/07/01/043/
日本語版を監修された大栗博司先生は「監修者解説」の中で次のようにお書きになっている。「量子もつれ」の概念は、量子コンピューター、量子通信、量子暗号など、さまざまな技術応用への可能性を秘めている。また、物質科学では、新物質の発見やその性質の理解のために重要になってきている。最近では、超弦理論や量子重力理論など、物理学の基本法則に関する研究においても、量子もつれが本質的な役割を果たしている。この分野の第一人者であるツァイリンガーが、量子もつれの不思議な世界を数式を用いずにわかりやすく解き明かした本書を、多くの人に読んでいただきたい。
本書には誤訳が多いのかどうか
最後に本書の翻訳について述べておくべきだろう。Amazonに投稿されている読者レビューには誤訳について書かれているものがいくつか確認できる。
１）文系の人に翻訳を任せるのであれば、監修者はもう少し責任を持って監修すべきであった
名著が台無し
２）108ページ、作中のキャラであるクォンティンガー教授が量子力学の講義を行っているシーンに以下のセリフが登場する。
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子がこの下向きの光線の中に存在し、右側に出てくる光線には光子が存在しないと確実に予想する」
これは所謂マッハ＝ツェンダー干渉計と呼ばれる、量子力学の入門書ではお馴染みの実験装置の解説となっているのだが、正直まったく意味不明な記述になっている。
光線に光子が存在しないなら、その光線は一体なにで構成されているんだ？
装置の右側から光線は出てこない、というなら理解できるが。
３）図19の箇所についての補足説明、助動詞のwillの訳文中での欠落
「量子物理学では、個々の事象が起こることを正確に予測する状況も実際にある。君たちの目の前にその例がある」。彼は黒板の最後の絵（図19）を再び指さす。
量子物理学は、各光子が2つ目のビームスプリッターの真後ろにあるこの下向きのビームに行き着き、右に出てくるはずのビームにはどの光子も行き着かないことを確実に予測している。これは、量子力学が決定的な予測をする唯一のケースである。つまり、ある事象の確率が1か0のどちらかであり、その事象が確実に起こるか絶対に起こらないかのどちらかである場合である。
実は、文章中の“will”をどのように訳すかという問題であるのだが、これは内容の理解が薄い文系の人には難しい。レビューア氏の言われる通り、この“will”=“はず”をつけなければ全くもって変なことになる。まあ、beamをbeam lineとしてあればこんな誤訳は起きなかったであろうが、これが無駄を省く彼の文章。
１）の投稿については、どこが誤訳なのか具体的に示されていないので何とも言えないが２）と３）の指摘については分析することができる。
２）で指摘されている箇所の訳文と英語原文はこのように書かれている。
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子がこの下向きの光線の中に存在し、右側に出てくる光線には光子が存在しないと確実に予想する」
"Quantum physics predicts with certainty that each photon will end up in this downward beam right behind the second beam splitter, and no photon will end up in the beam emerging to the right."
この箇所の実験は「図19」で示されている。上の文でも、この図の説明でも「光線はあるが光子がない」と書かれていることがわかる。つまり誤訳ではなく英語原文がそうなっているのだ。安易に誤訳だと決めつけるのではなく、英語原文を確認すべきだと思った。
Figure 19
At top, a single photon polarized in some direction, say, 45 degrees, meets a polarizing beam splitter (PBS). The two emerging paths are then redirected by mirrors to meet again at some point, where we place another polarizing beam splitter (PBS). Of the two emerging beams, one is empty - there is no photon at all - and in the other beam, we again have a photon polarized at 45 degrees. This is the result of quantum superposition.
図19：本書の訳
上部で特定の方向、たとえば45度に偏光した光子1つが偏光ビームスプリッター（PBS）に入射する。鏡を使い、ここから出てくる2つの経路の方向を転換してある特定の点で再び交わらせ、そこに2つ目のPBSを置く。2つの出射光のうち、一方には光子が存在せず、もう1つの出射光には45度に偏光した光子1つが再び存在する。これは量子重ね合わせの結果である。
図19：僕による改訳
上部では、ある方向、たとえば45度に偏光した単一の光子が偏光ビーム スプリッター (PBS) に入る。次に、その後分けられた2つの経路ははミラーによって向きを変えられ、ある時点で再び合流し、そこには別の偏光ビーム スプリッター (PBS) が配置されている。出現する 2つのビームのうち、1つは空で、光子がまったく存在していない。もう1つのビームには、やはり45度で偏光した光子が存在している。これは量子重ね合わせの結果だ。
３）の投稿については投稿者の引用箇所の文章が少し改変されているので、本書訳を忠実に書くと次のようになる。
「量子物理学が個々の事象の発生について正確な予想をするという状況もある。まさに君たちの目の前にもその例がある。」教授は黒板に描いた最後の図を再び示す[図19]
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子が下向きの光線の中に存在し、右側に出てくる光線には光子が存在しないと確実に予想する。これが成り立つのは、量子力学が明確な予想をした場合、すなわちある事象の起きる確率が１かゼロ、確実に起きるか絶対に起きないかのいずれかしかないという状況においてのみだ。
これに対応する英語原文はつぎのとおり。赤字のwillが訳出されていないことを投稿者は問題視している。
"There are actually situations where quantum physics also makes precise predictions for indiviaual events to happen. You have one example here in front of your eyes." He points again to the last picture on the blackboard (Figure 19).
"Quantum physics predicts with certainty that each photon will end up in this downward beam right behind the second beam splitter, and no photon will end up in the beam emerging to the right. This is the only case where quantum mechanics makes definitive predictions, namely, in those situations where the probability for an event is either one or zero, where the event will happen either with certainty or never.
誤訳だと投稿した方のご意見に従って改訳すると次のようになる。
「量子物理学が個々の事象の発生について正確な予想をするという状況もある。まさに君たちの目の前にもその例がある。」教授は黒板に描いた最後の図を再び示す[図19]
「量子物理学は、二つ目のビームスプリッターを通った直後に各光子が下向きの光線の中に存在するはずで、右側に出てくる光線には光子が存在しないはずだと確実に予想する。これが成り立つのは、量子力学が明確な予想をした場合、すなわちある事象の起きる確率が１かゼロ、確実に起きるか絶対に起きないかのいずれかしかないという状況においてのみだ。
確かにwillを訳出するほうが意味が明快になるが、これを誤訳とするかどうかは人によって意見が分かれそうである。
僕は英語版の日本語版を逐一比較したわけではないので、全体的に誤訳が多いかどうかは判断できないが、誤訳といってもせいぜい上記のレベルであって、理解の妨げになるほどではないと思っている。
ちなみに上記の３）の英文をGoogle翻訳とDeepLで機械翻訳した結果は次のようになる。どちらもwillは「はず」という意味では訳出されていない。
Google翻訳：
「実際に、量子物理学が個々の出来事の発生を正確に予測する状況も存在します。その一例が目の前にあります。」彼は再び黒板の最後の絵を指さしました (図 19)。
「量子物理学は、各光子が 2 番目のビーム スプリッターのすぐ後ろの下向きのビームに到達し、右側に現れるビームには光子が到達しないことを確実に予測します。これは、量子力学が決定的な予測を行う唯一のケースです。 イベントの確率が 1 または 0 のいずれかであり、イベントが確実に起こるか、まったく起こらない状況です。
DeepL：
「量子物理学では、個々の事象が起こることを正確に予測する状況も実際にある。目の前にその例があります」。彼は再び黒板の最後の絵（図19）を指さす。
「量子物理学は、各光子が2つ目のビームスプリッターの真後ろにあるこの下向きのビームに入射し、右に出てくるビームにはどの光子も入射しないことを確実に予測しています。これは量子力学が決定的な予測をする唯一のケースである。つまり、ある事象の確率が1か0のどちらかであり、その事象が確実に起こるか起こらないかのどちらかである場合である。
英語版は2010年版と2013年版が発売されていて、日本語版は2013年版に対応している。2010年版はAudibleで朗読を聴くことができる。
「Dance of the Photons (2010): Anton Zeilinger」（Kindle版）
From Einstein to Quantum Teleportation
「Dance of the Photons (2013): Anton Zeilinger」（Kindle版）
Einstein, Entanglement and Quantum Teleportation
関連書籍：
この分野における日本での第一人者は古澤明教授（古澤研究室のページ）だ。2022年の物理学賞は実験系だから、古澤先生の著書を紹介しておきたい。
「「シュレーディンガーの猫」のパラドックスが解けた!：古澤明」（Kindle版）（紹介記事）
「量子もつれとは何か：古澤明」（Kindle版）（紹介記事）
「量子テレポーテーション：古澤明」（Kindle版）（紹介記事）
あと量子もつれ現象を技術的に応用したものとして、量子コンピュータが実現しているのだが、ブルーバックス本では以下の本がお勧めである。
量子コンピュータ、量子アルゴリズムを学びたい高校生のために
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/1b2940b648bda682aa27192eb8261972
量子コンピュータ―超並列計算のからくり： 竹内繁樹
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/3134f481301d0f6e7ed8b80c9fd99260
IBM Quantum Experienceのご紹介（日本語音声）：量子の重ね合わせ、量子もつれを実演している。（必見）
IBM Quantum（ここから個人でも無料で量子コンピュータを試すことができる。）
https://quantum-computing.ibm.com/
以下の本もお勧めである。この分野で2022年にノーベル物理学賞を受賞した３名の物理学者の業績を詳しく知ることができる本だ。
「量子革命―アインシュタインとボーア、偉大なる頭脳の激突：マンジット・クマール」（文庫版）（紹介記事）
「量子のからみあう宇宙：アミール・D・アクゼル」（紹介記事）
「テレポーテーション 瞬間移動の夢: デヴィッド・ダーリング」（紹介記事）
関連記事：
2022年 ノーベル物理学賞はアスペ博士、クラウザー博士、ツァイリンガー博士に決定！
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/7202553c9ccff103b30109d5c66c37d4
テレポーテーションは実現している。（リンク集）
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/cc0bc7e88d02231138f8b6a9f5859c93
大栗先生の著書の紹介記事：
重力とは何か アインシュタインから超弦理論へ、宇宙の謎に迫る：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/f63cdcd45ec542fa62d535b4cc715d69
強い力と弱い力：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/06c3fdc3ed4e0908c75e3d7f20dd7177
大栗先生の超弦理論入門：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/75dfba6307d01a5d522d174ea3e13863
素粒子論のランドスケープ：大栗博司
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/5201583450c82ac59cb4d71efe52b3d9
素粒子論のランドスケープ2：大栗博司
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