第 80 号

Institute for Interdisciplinary Studies KONAN University

2023 年 7 月 1 日

甲南大学

総合研究所所報
甲南大学総合研究所〒658-8501 神戸市東灘区岡本 8-9-1

第 79 回

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総合研究所公開講演会（オンライン）「甲南の教員が解説する Nobel Prize2022」
講師~ノーベル物理学賞~
髙吉 慎太郎（甲南大学理工学部准教授）

2022 年 12 月 6 日（火）12：20～12：50（Zoom 配信）

総合研究所第７９回公開講演会
令和４年１２月６日
甲南大学理工学部准教授 髙吉 慎太郎【司会】それでは時間になりましたので、第 21 回甲南の教員が解説するノーベルプライズ 2022 ということで、今回、ノーベル物理学賞ということで、髙吉先生に解説をお願いしたいと思います。詳しい中身は今日、即やっていただけると思うのですが。
実は髙吉先生、去年もやっていただいてですね。非常に広い分野にわたって研究、活躍されているということが、これでよくわかると思いますが、今日は「量子論の発展、基礎理論から応用技術」ということで、よろしくお願いいたします。
【髙吉】それでは、2022 年のノーベル物理学賞の解説をしたいと思いますが、「量子論の発展、基礎理論から技術応用へ」というタイトルをつけさせていただきました。今日お話しする内容は、もちろん基礎物理学の量子論の原理という非常に基礎的なところなのですけれども、それが、実は技術応用、次世代の技術の応用に、非常に深く結びついているということを、お話しできればなというふうに思います。
まず、今年のノーベル物理学賞ですが、3 氏に贈られました。左からアラン・アスペさん、ジョン・Ｆ・クラウザーさん、そして、アントン・ツァイリンガーさんという 3 氏に贈られまして、贈られた理由は「ベル不等式の破れを確立し、量子情報科学の先駆けとなった光子エンタングル実験に対して」と書かれています。なので、とりあえず、これがテーマで、これを理解しないといけないので、今日解説することは、まず量子論ですね。
量子論というのは、どういうものか、それでエンタングルというのが何か。特に光の粒子ですね。光子のエンタングルというのが何か、それでベル不等式の破れというのが何か、ということを説明していかなければならないということになるわけです。
まず、量子論を端的に言い表した標語として、よく使われるものが、粒子と波動の二重性という単語です。皆さん、日常生活をしていて、粒であるか、波であるか。
「これ、全然違うものじゃないか」と思うかもしれないのですけれども、例えば「スリット」と、よく言いますけれども、2 つの小さい穴の開いた壁を用意して、ここから粒子が、いっぱい飛んでくるというようなことを考えますと、普通、粒子は直進しかできませんから、穴を通って、ここら辺と、ここら辺に、いっぱい粒の痕ができる。つまり粒が、ここに到着するわけですね。
ところが、波動の場合は、こういうスリットに向けて、ここから波が発生していると考えると、こういうふうに広がりながら進みまして、ここの穴を通過しますと、また、この穴を中心として、ここから広がりながらというわけで、ここのスクリーンに到着する頃には、この 2 つの穴から来た波同士が強め合うところ、弱め合うところが存在しますので、光の場合ですと、例えば、明るい暗い、明るい暗いという、明暗の縞ができるというふうになるわけです。このような現象は「干渉」と呼ばれていますが、光は干渉の他にも回折、物があっても、その後ろに回り込めるという性質があり、光だと、よく分からないかもしれないのですけれども、音だと回り込めるということが、よく分かりますね。障害物があったとしても、音が聞こえます。あるいは屈折ですね。違う屈折率のもの、例えば、空気から水に入ると光が曲がるというような現象。このようなものは、波動的な性質になるわけです。
一方で、実は、光には粒子的な側面もありまして、これを抽出する実験の一つが、光電効果と呼ばれている実験です。金属の表面に光が入射すると、金属の中には、いっぱい電子がいますから、その電子が叩き出されるという現象が光電効果ですけれども、実は、この時に叩き出される電子のエネルギーというのは、当てる光の強さなどには、全く依存しない。何で決まるかというと、当てる光の振動数で決まるということが、実験から分かります。この実験を解釈しようと思うと、光は粒であり、光の粒が振動数に関係するエネルギー、「hν」と、よく書かれているのですけれども、こういうエネルギーを持った光の粒が電子に当たって、それが飛び出してきた、というように解釈しないと、どうにも解釈は難しいということになります。光は、さっき言ったように干渉もしますし、屈折などもしますから、波動的な側面もあるし、粒子的な側面もあるということになるわけです。
この 2 つの性質を、どのように共存させるのか、共存して解釈するのかということですけれども、光は、基本的に粒だと思いましょう。ここから粒がいっぱい出てきます。そして明るさというのは、光の粒の数です。光の粒のことを光子（フォトン）と言いますけれども、光の粒が、ここから、いっぱい出てくる。明るいところ、暗いところ、というのが出来るのだけれども、これは、明るいところに光の粒が、いっぱいいるのだというふうに考えるわけです。暗いところには、あまり光の粒がいないというように考えて、明暗を、光子が多い、少ないというふうに解釈すると、このスクリーン上で明るいところは光子の存在確率が高い。いっぱいいるということは、つまり、存在する確率が高い。暗いところには存在確率は低いとなるわけです。つまり、粒子の存在する確率というのが、波のように振る舞うのだと。粒子は基本的に粒だと解釈して、その粒のいる確率というのが、波みたいに振る舞っているというふうに解釈することができるわけです。
このことは、実は、光以外の粒子についても成り立ちます。この世の中に色々な種類の粒子があるのですけれども、それについても二重性があるということが、実験的に確かめられる。例えば、電子ですね。先程言った、叩き出される側の電子。電子は、どう見ても粒子にしか見えないのですけれども、実は、電子の存在確率というのが、波のように振る舞うという実験がなされています。
これは、実験映像ですけれども、粒子がポツポツ当たって、跡が出来てきました。これは、電子が次々にスクリーンに当たっている様子ですけれども、これ、しばらく当てていると、こういうような感じで、縞が見えますよね。ここら辺に粒子がいっぱい当たって、その間には、あまり粒子が当たっていないというのが見えると思います。これ実は、光と同じ実験をしています。だから、これはまさに、光の明るい暗い、明るい暗いという縞に対応していて、電子でも、やはり存在確率の縞、電子が、いっぱいいるところと、あまりいないところという縞ができる。つまり、電子の存在確率というのが、波のように振る舞っているのだということが分かります。
このような考え方のことを量子力学と言いますが、皆さん、普通に普段暮らしている考え方からすると、各時刻、どんな時刻においても、物理量が取る値というのは決まっていますよね。例えば、代表的な物理量として、位置がありますけれども、この椅子は、ここにあるということは、当然決まっていますよね。あるいは、速度という物理量もありますが、どのくらいのスピードで動いているかというのは各時刻で決まっています。そのような物理量の値の一覧表というのが、物理状態になるわけなのですけれども、要は、量子力学での考え方は、そうはなっていなくて、物理量が取る値というのは、決まっていないのだと。その確率分布だけが分かる。確率分布、さっきみたいに、ここら辺にいっぱいいて、ここら辺には、あまりいないような状況ですね。そういう確率分布だけが決まっていて、実は、どこにあるかということは、測ってみるまで分からない。先程の例でも、粒子 1 つ
1 つは、あっちこっち、ランダムに打ちつけられていますよね。だから、あれがどこにくるかという予言をすることはできない。ただ、どこら辺に、たくさん来そうか「確率」というものだけが分かるというのが、量子力学の考え方になる。
量子力学で、物理状態というのは何なのかと言われると、実は、これベクトルという、すごく抽象的な、矢印のことをベクトルと言いますけれども、それに似た感じの抽象的なものが物理状態になっていて、実は、このベクトルから確率分布というのを導くことができるというようになっています。こういう考え方って、すごく、もちろん気持ち悪くて、アインシュタインなども、すごく受け入れ難かったようで、有名な「God does not play dice」という言葉があります。つまり「神はサイコロを振らない」測るまで状態が決まっていないということが本当にあるのだろうかというふうに、少し懐疑的な立場だったと言われています。
普通、例えば、トランプを机にパッと伏せて、これを表返すまで何のカードか決まっていないと言われたら、「そんな馬鹿なことはない」と普通は思いますよね。決まっているけれど、単に我々が見ていないだけなのだ、というのが普通の考え方です。そういうものを実在論と言います。我々が見ていようが見ていまいが、物理量の値というのは定まっているはずだというのが実在論の考え方です。

なので、この量子論でも確率的と言っているのだけれども、単に我々の能力が足りていなくて、何か測れていない物理量があって、そのような、我々の知らない変数というのが物理量を決めているのではないかという考え方がありました。このような考え方のことを「隠れた変数理論」と呼びます。本当に、見るまで定まっていないのか、それとも単に隠れた変数があって、それを我々が知らないだけなのかというのは、もし、導かれる結果が、実験して、この 2 つを区別できないなら、単なる思想の違いに過ぎないわけですよね。それだと、どちらでもいい話になるわけなのですが、物理というのは実証学問なので、もし、この 2 つの考え方に違いがあるとすると、何か実験で測ったりして実証しないといけない。単なる思想の違いなのか、それとも、単に測っていないだけなのか、真に確率的なのかというのを区別する術があるのだろうか、ということが当然、次に気になるわけです。
そのことを説明する前に、幾つか準備が必要でして、まず、不確定性原理というお話をしたいと思います。
不確定性原理。先程確率分布しか決まらないという話をしましたよね。確率分布と言われると、例えば、ここにいる確率が 100％で、残りは 0％みたいなものも、確率分布です。ここに 100％出るというと、確定している状態も、あり得るのではないかと思うかもしれないのですが、実は量子力学では、同時に絶対確定できない物理量の組というのがある。例えば、位置と運動量、質量に速度をかけたものですね。知らない方は、速さみたいなものと思ってください。位置と運動量って、古典力学だと当然、例えば、物体が、ここにあって、速さはいくらであるとか、そういうことが同時に決められるのですが、量子論では、実は、この 2 つは同時に決めることができません。だから位置が、例えば、ここに 100％、ここにいるということになると、それが、どれぐらいの速さを持っているのかということは全く定まっていないとなって、逆に速さを完全に決めてしまうと、位置が完全に、どこにあるか分からないというふうに、同時に確定できない。つまり、同時に 100％にできない物理量の組というのが存在します。
他にも色々な例がありまして、例えばスピン。このスピンというのを以下に説明に、いっぱい使っていくのですけれども、スピンは、どういうものかと言うと、極めて微小な磁石の素だと思ってください。だから、磁石を細かく砕いていって、粒 1 個、磁石の中の粒 1 個みたいなものが、スピンだと思ってください。そのまま N、Sです。磁石って N、S ですよね。この N、S の、すごく小さい磁石の素の N、S を矢印で書くことにします。こっち、矢印の先が N 極だとしましょうか。こういう N、S の大きい磁石をよく見てみると、小さい磁石の素が、いっぱい集まって出来ているのですけれども、こういう向きに向いているということは、上向きの磁石が多いわけですね。全部が揃っているわけではなくて、たまに逆向きのものとかもいるのですが、トータルで見ると、上向きのものが多いから、大きい磁石は見ると、こういう感じになっているのですけれども。
磁石って、3 次元空間で向く方向は、3 方向の成分がありますよね。X 成分、Y 成分、Z 成分です。だから、大きい磁石だと、こっち向きというのが確定できるわけなのですけれども、実は、極めて小さい磁石の素、スピンになってくると、例えば、Z 成分というのを決めてしまうと、X 成分が全く確定しないということになります。
確定しないというのは、どういう意味かというと、プラス方向を向いているのか、マイナス方向を向いているのかの確率は半々になってしまう。Z 方向は、例えば、上向き 100％だとすると、X 方向の成分というのは、半々になるということが分かります。
これ実際、実験がなされていまして、シュテルン＝ゲルラッハの実験と呼ばれています。ここの炉で銀を加熱して蒸発させて、銀の蒸発した物、ここに、こういう磁石があって、それに通すのですね。この磁石、実は N が上を向いていると下向きに動いて、N が下を向いていると上向きに動くみたいな構造を取っている磁石なのですが、これ実は、向きに応じて、かかる力が違うので、向きによって進行方向を分ける装置なのです。普通に考えると、色々な向きの磁石が来ますから、装置を通過した後の位置は連続的に分布しそうです。これを古典的予測といいます。こういうふうに連続的に分布しそうなものなのですが、実際これをやってみると、連続的ではなく、こういう 2 本に完全に分かれてしまっている。だから中途半端な向きを向いている状態というのが、実は小さい磁石だと、ないということが分かるのですね。
こういうのを量子化と言います。飛び飛びになっているという意味なのですけれど。なので、これ実際、磁石が、どちらの方向にせよ、量子化というのが起こっていることが実験的にも確かめられます。さらに、実験事実として、さっき言ったように、こういう装置を通すと、この向きが上に行くか、下に行くかの半々だと言ったのですけれども、こっち上向きは Z 方向として Z 方向に測定して、だから、こっちに来るか、こっちに来るか半々で、この上に来たものだけを取り出して、もう一回測定すると、確率 1、0、100％、上に出来るわけですね。
一方で、Z 方向に測って上向きだったとします。上向きになったものを、もう 1 回、今度は X 方向に装置を傾けて X 方向に測定すると、ここに確率半々になっています。つまり、Z 方向 100％というものを X 方向に通すと確率半々ということになる。これが、さっき言った、Z 方向が 100％上を向いていると、X 方向は全く定まっていないということになります。これが、それに対応する実験です。
最初に、エンタングルメント、エンタングルした状態という単語が出てきたのですけれども、エンタングルメント「量子もつれ」とも言われますが、個人的には、この単語は非常に良くないと思っています。やはり、もつれと言うと、すごいグチャグチャになっていて、何かよく分からない状態というようなイメージを持ちがちです
けれども、実は、エンタングルメントは、そういう状態ではなくて、むしろ、逆に情報量の多い状態なので、正しいイメージは量子腕組みで、量子と量子が腕組みをしていて、右の人が手を挙げたら、左の人も手を挙げないといけないし、右の人が下げていたら、左の人も下げないといけないという感じで、もつれているというよりは、量子同士が腕組みしているみたいなイメージが正しい。
エンタングルメントというのは何かと言いますと、さっき言ったスピンというのを 2 個用意します。2 個用意
すると、取り得る状態というのは 4 通りですけれども、それぞれが、例えば、上を向いているか、下を向いているかというので、上上、上下、下上、下下という 4 通りの組み合わせが、あり得ますよね。スピン A と B で、もちろん、だから、それは、さっき言ったように、確率分布しか分かりませんから、量子力学では。なので、上上、上下、下上、下下という 4 つの組み合わせが 4 分の 1 ずつの確率という状態が、あり得るわけですね。これは、A と B の間に相関がないわけです。だから、A を測って上だったとしても、B が、どっちかというのは全く分からないです。これは、A と B の間に関連性、相関というのが全くない状態ということになります。
それに対して、例えば、上下というのが 50％で、下上というのが 50％、上上とか上下という確率はゼロです
よ、という分布も、あり得ます。こういう時には、A が上を向いていたら B は下ですし、A が下を向いていたらB は上なので、これ、A と B が完全に相関している「逆相関」です。上と下、下と上という。この場合、A と Bの間の相関は最大になっているわけですね。この状態のことを、エンタングルした状態、エンタングルメントがあるというふうに言います。
つまり、エンタングルメントというのは何かというと、量子的な相関があることをエンタングルメントというふうに言います。こういうエンタングルした相関を持った 2 つのスピンを、そのままビヨーンと引き離すことができまして、こういうのを非局所相関というふうに言います。
ここで、またちょっと気持ち悪いことが出てきて、相関したものが、空間的に完璧に離れた場所に存在するということができるわけですよね。そうすると、つまり、同時に測定した結果が相関しているということなので、相対性理論に反するように見えます。相対性理論は、物事の因果が光の速度を超えることができないという理論なので、相対性理論に反しているのではないかと。この点でも、やはりアインシュタインは非常に気持ち悪いと思ったようで、同時に測定したときの結果が相関しているというのをアインシュタイン＝ポドルスキー＝ローゼ
ンのパラドックス、略して「EPR パラドックス」と言うのですけれども、これは相対性理論に反しているのではないかと、アインシュタインは思ったわけです。
現在の考え方から言うと、これは相対論には反していなくて、なぜかと言うと、これ相関はしているのですね。
確かに A さんが、A と B の代わりに、よくアリスとボブと言うのですけれども。アリスが例えば上だったら、ボブは下を得るのですけれども、だからと言って、このことを使って情報を伝達することというのは、どう頑張っても、できないということが示されている。どんなに事前に、例えば「こういう測定をして、こうなった時には、こうしよう」と 2 人が、どんなに綿密に打ち合わせをしても、この相関をしている事実を利用して情報伝達というのは、できないということが知られている。なので、このこと自体が相対性理論に反しているというわけではありません。
先程の話に戻ってくるのですけれども、確率的になるのは、我々が見ていないだけなのか、本当に定まっていないのか、どっちだという話をしたと思うのですけれども、その 2 つを、実は区別する手法があるよというのを提案したのが、ベルさんです。ベルさんの、ある不等式があるのですけれども、局所実在論と量子論というのを区別することができるよという。局所実在論には、実は満たすべき不等式があって、これはベル不等式と呼ばれています。これは 1964 年の論文で、EPR パラドックスについてという、アインシュタイン＝ポドルスキー＝ローゼンのパラドックスについての、ベルさんの論文です。ここで、ベル不等式という不等式が導かれました。
ただ、この論文は、すごく実験するのが難しい形で書かれていたので、これを実際に実験できる形に改良した理論にしたのが、受賞者の１人である、クラウザーさんです。Clauser-Horne-Shimony-Holt という論文ですけ
れども、頭文字を取って「CHSH 不等式」と呼ばれているのですが、両者合わせて「ベル・CHSH 不等式」というふうにも呼ばれています。ベル不等式を実験可能な形に改良したのがクラウザーさんということになります。
これは、どういう不等式かと言うと、局所実在論で成り立つものです。アリスもボブも 2 種類の物理量を測定することにします。アリスもボブも 2 種類ずつ物理量があって、ランダムに、どちらか選んで測定するのですが、測定値の結果は、プラスマイナス 1 だとします。その時に、こういうややこしい相関、2 種類の物理量を持っているので、アリスが 1 を測って、ボブが 1 を測った時の相関、アリスが 2 を測って、ボブが 1 を測った時の相関、同じようにアリスが 1、ボブが 2、そしてアリスが 2、ボブが 2 を、それぞれ測った時の相関を、足す、足す、引く、足すとしなさいという、こういう複雑な量を考えるわけですね。
こういう量を考えると、実は、これというのは因数分解というのが出来まして、B1 で括ると、A1 足す A2、B2 で括ると、A1 引く A2、というふうになるのですけれども。A1 と A2 は出る値というのは、プラスマイナス1 なのですよね。これ、どの組み合わせにしても、実は、この A1 足す A2 と、A1 引く A2 の、どちらか必ず 0。
これ、表にしましたが、A1 と A2 が 1、1、1、1、1、マイナス 1、マイナス 1、マイナス 1、マイナス 1。どの組にしても、足したものと引いたものが、この列ですけれども、どちらか必ず 0、もう片方は、2 かマイナス 2ということになるわけですね。例えば、これで、こっちが 2 で、こっちが 0 というふうに、どちらか必ずです。
なので、B1 と B2 も、やはり 1 かマイナス 1 しか出ないから、この値というのは、プラスマイナス 2 しか出ないわけですね。この組み合わせの値というのは、それは、やはりプラスマイナスの 2 です。それの期待値が、これ、相関になりますので、当然プラスマイナス 2 が、ランダムにというか、どちらか出るものを平均すると、2 とマイナス 2 の間にありますよね。この 2 つの値しか出ないので、平均したら、当然この間にある。これは、局所実在論。今言ったことは、2 種類の物理量を測ったということしか言っていないので、これ局所実在論なら、いつでも成り立つ等式になります。値が定まっているという状況だと、いつでも成り立つ等式になります。
ところが量子論で、今言った状況を計算してみると、詳しい計算の仕方を今日は説明できないのですが、実はさっき言ったスピンの Z 成分と X 成分というのを、アリスは Z と X 軸に沿って測ります。さっき言った、シュテルンゲルラッハの装置というのを、こっちに向けていると思うのです。あるいは、こっちに向けている。ボブ
は、こっち方向か、こっち方向の、どちらかに向いているというふうに測定すると、実は計算してみると、量子論を使っても、これを計算することができて、計算してみると 2√2 という値になって、2 より大きいのです。
つまり、ベル不等式が破れていることが分かります。
なので、量子論で計算すると、こうなったということは、つまり量子論の理論体系というのは、さっき言った局所実在論、単に我々が見ていないだけ、変数が、我々の知らない変数があるだけなのだという枠組みでは収まらない量子理論体系なのだということが、実は、この不等式の破れから分かる。なので、確率的に実際に定まっていないのと我々が知らないだけというのは、ちゃんと実験的に測って区別ができる事実なのだということが分かるわけです。これを実際に実験したのが、受賞者の１人のアスペですね。アスペの実験と呼ばれています。この論文ですけれども、さっき言ったフォトン、光の粒ですね、それの偏光をスピンとして使います。エンタングルした 2 光子は、2 光子発光と言って、連続して 2 つの光子が出てくるという過程で、しかも偏光、電磁波なので、横振動か縦振動かという自由度があるのですけれども、その自由度を使って、アスペは、エンタングルした2 つの光子を生成しました。相関を特定したところ、実際に、この「ベル・CHSH 不等式」というのが破れている。つまり量子論が正しくて、それは局所実在論ではないということを、実験的にも確かめることができたわけです。
アスペは最初、このような 2 光子発光という手法を使ったのですが、最近は、もっと良い手法も、いっぱいありまして、例えば、β-メタホウ酸バリウムという物質があるのですけれども、光の粒を 1 個入れると、エネルギーが半分になった粒が 2 つできるという性質があるので、これを通すだけで、エンタングルした 2 光子ができます。もちろん実験的には、色々しなければいけないのですけれども、通すだけで比較的簡単にエンタングルした光子を作ることができるようになっている。
光ではなくて実際、電子のスピンを使った実証実験というのもなされました。今、言ったようなことは、量子論の原理の話なので「何だ、基礎物理学の話か」と思うかもしれないのですが、実は、技術応用的にも、非常に重要な側面を持っています。例えば、量子テレポーテーションと呼ばれている現象がありまして、アリスとボブに量子状態を送りたいのですが、どういう状態を持っているか、自分は知りません。量子論では、測定をすると状態を壊してしまうので、測ったらこうだったよとボブに伝えるということはできません。状態がいっぱいあると確率的に評価して、状態を測定するということも可能なのですが、1 個しか状態がないものを多数複製するということは、実は、量子論的には禁止されています。定理があって、クローン禁止定理という、状態は複製できないという定理がある。
ボブに状態を送るためには、どうしたらいいかと言うと、あらかじめ、さっき言ったエンタングルしたスピン、つまり、量子相関のあるスピン対というのを共有しておくわけですね。アリスとボブの間で、今、送りたい状態と片割れが、エンタングルするような測定を行うのです。エンタングルすると、アリスの状態が、ボブの状態に転写されます。エンタングルしたもので送りたいものと、このエンタングルしていない送りたい状態のスピンを、対の片割れとエンタングルさせると、実は、アリスの状態が、ボブの状態に転写される、というようなことが起きて、ここで測ると値が出ますので、それに応じて変換すると、実は、送りたかった状態と全く同じ状態を実現するということができる。実験では、こういう感じなのですけれど、何をしているか、詳しくは説明できないのですが、これが受賞者の最後の１人のツァイリンガーさんの実験結果になります。
ポイントは、スピンの量子状態というのは分からないわけですね。分からないけれども、分からないまま瞬時に転送するということができましたということになります。これには色々な応用例がありまして、例えば、量子暗号。量子暗号というのは、秘密鍵という 0 と 1 の乱数を共有しておくのです。そうしておくと、0 と 1 の列に乱数を足して、足すと、もはや、わからない数になりますから、これは安全に送れるわけですね。送ったあと、ボブも秘密鍵を持っていて、秘密鍵の乱数を足して、また元に戻せるという、暗号と呼ばれているシステムです。
ここでは、秘密鍵というものを安全に共有することというのが必要になっている。これも実は、エンタングルメ
ントというのを使って、エンタングル対がアリスとボブに手元が来たら、ランダムに X または Z 方向を選んで測定しています。そうすると、測定方向が揃った時には必ず同じ値が出るのですが、違うところを選ぶと、つまり、
X 方向と Z 方向という違うペアを選ぶと、同じかもしれないし、違うかもしれない。ただ、あとから、どっち方向に測りましたかというのを照合して、一致するところだけ取り出して、秘密鍵にすれば秘密鍵がつくれるということになります。しかも、これの一部を取り出して、あとから 0 と 1 が一致しているかというのをチェックすれば、その結果が異なっていると、何か間で測定が行われたということになりますので、盗聴されているということもバレるということになります。
他にも量子コンピューターですね。最近話題の量子コンピューターなども量子論の応用としてなされています
が、ちょっと時間になりましたので、ここら辺を飛ばしまして、まとめとして、量子論というのは、本質的に確率的であり、未知の変数が、すなわち、我々が知らない変数があるというわけではありません。また、エンタングルメントと呼ばれている非局所的な相関というのも存在します。局所実在論ではないということは、実は、「ベル・CHSH 不等式」を用いることで分かります。この不等式の破れが実際に実験で実証されています。あとは、量子論の原理の探求という基礎物理の点だけではなく、次世代技術への応用も色々と期待されています。特に、量子テレポーテーションが、ツァイリンガーさんによって実現されているということでした。
以上になります。ありがとうございました。
―― 了 ――