10万人のボランティアが地域の現実と戦う

アルバート・アインシュタインはもつれ現象について不安を感じていました。彼は、量子の世界で 2 つの粒子が、一方の測定によってもう一方の状態が直接決定されるような方法で結合する可能性があることを「不気味」だと感じました。しかし、2016年に12の研究機関が実施した実験で世界中から集まった10万人の一般人が示したように、アインシュタインは間違っていた。彼らの結果は現在、Nature 誌に掲載されています。

実験による証拠

量子力学によれば、光粒子（光子）などの絡み合った 2 つの粒子は、たとえ距離が離れても、互いに接続されたままになります。たとえば、これらの粒子の 1 つで光の振動 (偏光) の方向を測定すると、もう 1 つの粒子はすぐにこの方向に振動します。

光より速く移動できるものは何もないため、これは特殊相対性理論に矛盾します。この理論により、アインシュタインは「幽霊」として軽蔑的に分類されました。それにもかかわらず、もつれの効果はこれまでに無数の実験で実証されています。

0 と 1 のランダムなシーケンス

しかし、少し想像力を働かせれば、抜け穴が見つかり、量子物理学ではなく古典物理学の観点からもつれを説明できる可能性があります。これらの抜け穴の 1 つは、もつれ実験で使用される乱数発生器に関係しています。これらは 0 と 1 のランダムなシーケンスを提供し、2 つの異なる測定セットアップ間で予期せず切り替わります。

理論的には、量子物理学者アントン・ザイリンガーがかつてAPAに語ったように、「世界は完全に陰謀的なものである」可能性があり、これらの乱数発生器は外部から制御されている。これは、測定の選択が完全に自由かつ独立ではないことを意味します。

「ビッグベルテスト」

この抜け穴を塞ぐために、物理学者たちは世界規模の参加型実験「ビッグベル テスト」を設計しました。オンライン ゲームで、ボランティアはコンピューター、タブレット、またはスマートフォンに 0 と 1 をランダムに入力するよう求められました。

10万人以上の人々が9,000万個を超える0と1のランダムなシーケンスを生成し、それらは世界中の12の量子研究所で行われた13の異なる実験に直接供給され、測定装置の設定に使用されました。

ローカルリアリズムの侵害

これらの実験のほとんどは、いわゆる局所的に現実的な世界観に対する統計的に有意な違反を示しました。古典物理学で有効なこのパラダイムによれば、ある場所でのアクションが別の場所で直ちに効果を引き起こすことはできません。

さらに、物理システムには、測定されるかどうかに関係なく、特定の特性があります。量子もつれの量子物理現象は、「ビッグベルテスト」が再び示したように、この局所的実在論に違反します。

決定論的な宇宙も除外されない

この実験に関与した研究室の 1 つは、ウィーンにあるオーストリア科学アカデミー (ÖAW) の量子光学・量子情報研究所 (IQOQI) でした。 「10万人以上の人々のランダムな決定を利用して粒子の絡み合いを実証できたという事実は、離れた場所での不気味な行動が現実であることを示している」と共著者であるIQOQIのトーマス・シャイドル氏はÖAWのプレスリリースで説明した。 。

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厳密に言えば、この抜け穴は「ビッグベルテスト」であっても完全には塞がれていません。絡み合った粒子だ」とシャイドル氏はAPAに語った。たとえば、そのようなテストでは、自由意志が存在しない完全に決定論的な宇宙の極端なケースを除外することはできません。