(57)【要約】【課題】超光速通信装置の実現を目的とする。【解決手段】いつ発生した光子対についても偏光面が一定方向でありかつ量子論的絡み合い状態にあるような光子対を連続的に発生させた状態で、一方の光子について偏光板の透過軸の角度を変化させることによって、もう一方の光子が偏光板を透過する確率が非局所的長距離相互作用によって変化することを利用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
いつ発生した光子対についても偏光面が一定方向でありかつ量子論的絡み合い状態にあるような光子対を連続的に発生させることが可能な同一偏光面光子対発生装置と、前記同一偏光面光子対発生装置から発生した光子対のそれぞれの光子の進行方向に設置された第１偏光板および第２偏光板と、前記第２偏光板を透過した光子を検出するための光子検出器とからなり、前記第１偏光板および前記第２偏光板は前記同一偏光面光子対発生装置から発生した光子対のうち前記第１偏光板の方向に向かう光子が前記第１偏光板に達した後に前記第２偏光板に向かう光子が前記第２偏光板に達するように配置され、前記同一偏光面光子対発生装置から光子対を連続的に発生させた状態において、前記第１偏光板の透過軸の角度を変えると前記第２偏光板を透過する光子の割合が光子対の間の非局所的長距離相互作用によって変化するのに伴い、前記光子検出器で検出される光子の検出率が変化することを利用した超光速通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光速度限界を越えて情報通信を行うことを可能とする超光速通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術では光速度限界を超えて情報通信を行うことは不可能であった（例えば、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３を参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
別冊日経サイエンス「量子力学のパラドックス」ｐ４２
【非特許文献２】
地人選書  Ｈ．Ｒ．パージェル著「量子の世界」ｐ２６８、ｐ２６９
【非特許文献３】
地人選書  Ｐ．Ｃ．Ｗ．デイヴィス・Ｊ．Ｒ．ブラウン編「量子と混沌」ｐ２１８、ｐ２１９
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では光速度限界を超えて情報通信を行うことができないため、ｎ光年離れたところにいる人または装置に情報を送っても、それが相手に到達するのに最低ｎ年かかる。本発明の超光速通信装置を利用すれば、たとえ何光年離れていようとも、情報を送ればほとんど瞬時にそれが相手に到達する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の超光速通信装置は、いつ発生した光子対についても偏光面が一定方向でありかつ量子論的絡み合い状態にあるような光子対を連続的に発生させることが可能な同一偏光面光子対発生装置と、前記同一偏光面光子対発生装置から発生した光子対のそれぞれの光子の進行方向に設置された第１偏光板および第２偏光板と、前記第２偏光板を透過した光子を検出するための光子検出器とからなり、前記第１偏光板および前記第２偏光板は前記同一偏光面光子対発生装置から発生した光子対のうち前記第１偏光板の方向に向かう光子が前記第１偏光板に達した後に前記第２偏光板に向かう光子が前記第２偏光板に達するように配置され、前記同一偏光面光子対発生装置から光子対を連続的に発生させた状態において、前記第１偏光板の透過軸の角度を変えると前記第２偏光板を透過する光子の割合が光子対の間の非局所的長距離相互作用によって変化するのに伴い、前記光子検出器で検出される光子の検出率が変化することを利用したものである。
【０００６】
尚、非局所的長距離相互作用は、量子論的絡み合い状態にある量子ペアは「ベルの不等式」に従わないことを１９８２年にアラン・アスペが実験によって示したことにより、その存在が確認されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の超光速通信装置の実施形態の一例を示すものであり、いつ発生した光子対についても偏光面が一定方向でありかつ量子論的絡み合い状態にあるような光子対を連続的に発生させることが可能な同一偏光面光子対発生装置１と、同一偏光面光子対発生装置１から発生した光子対のそれぞれの光子の進行方向に対して偏光板の面が垂直になり、しかも偏光板２と同一偏光面光子対発生装置１との距離Ｌ１と偏光板３と同一偏光面光子対発生装置１との距離Ｌ２の関係がＬ１＜Ｌ２となるように偏光板２および偏光板３と、偏光板３を透過した光子を検出できるように光子検出器４を配置したものである。
【０００８】
偏光板３の透過軸を水平方向にし、同一偏光面光子対発生装置１から偏光面が鉛直方向であるような光子対を連続的に発生させた状態において、偏光板２の透過軸を鉛直方向にセットした場合、偏光板３を透過する光子は存在せず、光子検出器は反応しない。ところが偏光板２の透過軸を鉛直方向から４５°の方向にセットした場合、量子論的絡み合い状態にある光子対の間の非局所的長距離相互作用によって、偏光板３を透過する光子の数は偏光板３に到達する光子の数と比べて１／２になるだけで、光子検出器４が反応する。
【０００９】
ここで、送りたい情報を２進法で表現することとし、０に対して偏光板２の透過軸を鉛直方向にｔ秒間セットすれば光子検出器４はｔ秒間光子を検出せず、１に対して偏光板２の透過軸を鉛直方向から４５°の方向にｔ秒間セットすれば光子検出器４はｔ秒間光子を検出するということになり、光子検出器４がｔ秒間光子を検出しないことに０を対応づけ、光子検出器４がｔ秒間光子を検出することに１を対応づけることにすれば情報通信が可能であることが分かる。また非局所的長距離相互作用は超光速で行われるので超光速通信が可能となるのである。
【００１０】
尚、同一偏光面光子対発生装置１は図２に示すように、カルシウム原子にレーザー光線を当てることによって励起した状態から基底状態にもどるときに、量子論的絡み合い状態にあり反対方向に飛び去る２つの光子を次々に発生させる光子対発生装置５と、光子対発生装置５から発生する量子論的絡み合い状態にあり反対方向に飛び去る２つの光子の偏光面は同一方向であるが発生するごとに偏光面はランダムな方向となるので、偏光面が一定方向であるような光子対のみを選択するために、光子対発生装置５から発生した光子対のそれぞれの光子の進行方向に対して偏光板の面が垂直になるように偏光板６および偏光板７を配置し、それぞれの透過軸を鉛直方向にセットしたものである。
【００１１】
【発明の効果】
従来の技術では光速度限界を超えて情報通信を行うことができないため、ｎ光年離れたところにいる人または装置に情報を送っても、それが相手に到達するのに最低ｎ年かかるのであるが、本発明の超光速通信装置を利用すれば、たとえ何光年離れていようとも、情報を送ればほとんど瞬時にそれが相手に到達することから、遠距離通信において遅延の少ない通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超光速通信装置の実施形態を示す模式図
【図２】本発明の超光速通信装置の実施形態において必要となる同一偏光面光子対発生装置の模式図
【符号の説明】
１  同一偏光面光子対発生装置
２、３  偏光板
４  光子検出器
５  光子対発生装置
６、７  偏光板
Ｌ１  偏光板２と同一偏光面発生装置１との距離
Ｌ２  偏光板３と同一偏光面発生装置１との距離
Ａ  偏光板の透過軸
Ｂ  光子
【図１】
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【図２】
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