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量子力学:「不可解な遠隔作用」の速度の検証

Nature 454, 7206 doi: 10.1038/nature07121

相関とは一般に、以下の2つのメカニズムのうちの1つにより記述される。すなわち、最初の事象が2番目の事象に、ボソンや他の物理キャリアに符号化した情報を送って影響を与えるか、あるいは、相関した事象は共通の過去において何らかの共通の原因をもつか、のいずれかである。量子物理学では、量子もつれと名付けられたある種の相関に対して全く異なった種類の原因を予想している。これは、相対論意味で空間的に離れた事象(相関は古典通信によっては記述できないことを意味する)間のベル不等式を破る(相関が共通の原因で記述できないことを意味する)相関に現れる。多数のベル不等式の検証が行われ、局所性と検出に関係するループホールはいくつかの独立した実験で塞がれている。それでも最初の事象が2番目の事象に影響することは依然として可能であるが、その場合、この仮想的な影響(アインシュタインの言うところの「不可解な遠隔作用」)の速度はある普遍的で特権的な基準座標系で定義され、光速度より大きくなる必要がある。本論文では、このようなすべての仮想的な影響の速度に厳密な実験限界を与える。我々はベル不等式の検証を、ほぼ東西の方向に18 km離れた2つの村の間で、24時間以上にわたって行った。光子源は正確に中間に配置した。べル不等式の閾値より十分高い2光子干渉が連続的に観測された。地球の回転を利用することで、我々の実験配置では、どのような仮想的な特権座標系に対しても、その影響の速度の下限を決定することができた。例えば、このような特権的な参照座標系が存在して、この座標系における地球の速度が光速度の10−3倍以下と小さいとすれば、影響の速度は少なくとも光速度より4桁大きくなるであろう。

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