【小説タイトル】
二重スリットと重ね合わせ
【Ｎコード】
Ｎ８５５３ＨＹ
【作者名】
ばーでーん
【あらすじ】
二重スリットの干渉縞は、二つのスリットを通過した量子状態の
重ね合わせです。シュレーディンガーの猫の生死の重ね合わせも同
じ発想です。しかし、猫は大きすぎて、重ね合わせはほとんどでき
ません。つまり、生死のいずれかにほとんど確定します。猫を電子
や光子に置き換えれば、重ね合わせは実在します。そして、その重
ね合わせは、量子コンピュータに実用が試みられています。

（前書き）

二重スリット実験が量子力学の基本と思います

確率的にしかわからない

二重スリットをすり抜けた粒子は
どっちを通ったか
二重スリットをすり抜けた粒子は
二つのスリットを通過した状態の重ね合わせ
二つの状態の重ね合わせの他の例として
放射線が仕組まれた箱の中に閉じ込められた猫
二つの状態の重ね合わせのタチの悪い例え
「生きた」と「死んだ」の猫の重ね合わせ
しかし
猫の確率の波の振れ幅は
臓器のサイズよりずっと小さくて

ほとんど

確定する

重ね合わせはほとんど起こらない
猫の生死は
人間が箱の中の猫の生死を知らないだけ

左にも右にも回転する電子スピン

二つの状態を取りうる電子として
真空中で孤立した
そして
電子の確率の振れ幅は

このとき確定しない

左と右回りが重なり合う

電子が活動する範囲くらいだから
電子スピンは
左か右回りかは

左と右回りの重ね合わせが実在する

どちらの水素原子にも存在する電子

二つの状態を取りうる電子として
エイチツー

水素分子Ｈ２
しかも
電子の確率の振れ幅は
二つの原子を行ったり来たりの範囲だから
二つの水素原子にいる状態が重なり合う
これが二つの原子が引き合う力の源
化学ではこれを共有結合という

二つの状態を取りうる光子として
進行方向に右にも左回りにも偏光する光子スピン
さらに
光子スピンの重ね合わせで
０と１の１ビットごとの計算を
左と右回りの量子ビットでまるごと計算できる
量子コンピュータは重ね合わせを実用する
量子テレポーテーションも重ね合わせを使う

（後書き）

猫については、観測しようがしまいが「ほとんど」確定していると
いう当たり前のことです。「確定していない」と「確定してるけど
知らないだけ」は、全く異なります。「ほとんど」というのは、猫
も量子力学の原理に従うため、「厳密には」確定しなくて、事実上、
確定しているためです（９９．９９９９…％とか）。
この意味でシュレーディンガーが主張した猫は、彼が主張した通り
猫の重ね合わせは「ほとんど」起こらないのですが、彼が本当に主
張したかった波動の確率解釈の矛盾をつくものではありませんでし
た。そして、猫を電子や光子に変えると、ミクロな世界では、重ね
合わせはありふれて起こっていることがわかってます。おかげで、
シュレーディンガーの猫の名前は、そのまま語り継がれてます。
仕組みを省略しましたが、量子コンピュータや量子もつれ、テレポ
ーテーションは、日本では、光子の重ね合わせを使った研究が進ん

猫の重ね合わせの解釈は、多世界解釈などもありますが、実

でいるようです。もちろん、電子もあります。いろいろあります。
注

ここでの猫の説明も、以下を省

験根拠がわからず、取り上げませんでした。
注（２０２２．１２．８追記）

略しました。本来は多数の臓器、細胞間の相互作用、猫と放射線、
箱の壁のもろもろの相互作用で、猫の状態が記述されます。生死と
いうのは、これらの状態と相互に記述される状態（生死だけが他の
状態とは独立に記述できずに、他との相互作用が大きく影響する）

であることを省略しました。この観点からは、猫の生死は、他との
時系列的な相互作用の順番（いつ放射線を受け、細胞がどうなって、
臓器が云々）で、決まる、当たり前の結論になります。ただ、猫の
生死ではなく、他の物体であれば大きくても、二つの状態を重ね合
わせることは出来うると思います。外部との相互作用をいかになく
せるか（状態を壊さないように）が鍵です。


二重スリットと重ね合わせ