量子テレポーテーション
でかい文字で演出しなくても
なんかすごそうな気しない？
v(‘▽^*)
ドラえもんにおける「どこでもドア」かなんか
もしくは昭和のSFにやたら多かったやつ？‥
私は死後とか生まれ変わりとかの
不思議現象の研究をしているからか
たまに訊かれます
「間違って体の一部だけ転送されてしまうことないの？」
…?^^);･･)?ﾟ◇ﾟ)?
‥いえ大丈夫、その心配はありません
というか、人間を転送するような話ではありません（笑）
というわけで今回は
誤解や勘違いを排除しつつ
量子テレポーテーションの
すごさを正しく理解する
‥です
ｵｯｹｰ★⌒c(￣▽￣)
その為のキーワードは２つ
量子状態
と
量子もつれ
※量子もつれについての一連の解説はこちら
量子テレポーテーションとは一言で言うと
量子もつれを利用して量子状態を転送する
です！ (ﾟOﾟ)＼(–;
「量子状態」とは？
世の中には様々な物理量がある
物理量とは
測定して測定値を得るようなやつ、ね
例えば分子の振動や回転のエネルギー
分子は、止まっている訳ではなく
伸び縮みしたり
ペコペコ屈伸運動したり
くるくる回ったり
ｱｯﾁヾ(ﾟρﾟ*Ξ*ﾟρﾟ)ゞｺｯﾁ
これらの激しさに応じて振動状態や回転状態がある
この場合の測定値は温度
例えば電子レンジ
あれはマイクロ波を照射して
食品中の水分子の回転運動を高めてやっている
‥つまり、エネルギーの低い回転状態から高い回転状態へと
上げる → 温度上昇！
※ちなみに今話題の５G電波
よく「ミリ波」と言われてるけど
日本含め各国に割り当てられているのは
厳密に言うとカテゴリーとしてはミリ波でなく
マイクロ波（センチ波）ね
ただ、今後の運用はミリ波もあり得る、という話
で、この量子状態が考えられる物理量は他にも
粒子の運動エネルギー
粒子の自転の向き（右回りか左回りか、専門的には「スピン」）
光の偏光状態（縦振動か横振動か）
等々、色々ある
次に、量子もつれ
2つの粒子、AとBが量子もつれの関係にあるとする
つまり、上で挙げた「スピン」を例にとると
（Aが右回り ＋ Bが左回り）
という量子状態と
（Aが左回り ＋ Bが右回り）
という量子状態が
量子力学的に「重ね合わさった状態」ということ
※この細かいことは今は無視して良い
要するに量子力学的に
深く絡まった状態
でこの、量子もつれ状態にある粒子AとBのうち
Aを東京のタカシが持ち
Bをロンドンのボブが持っている
とする (≧∇≦)b OK
そしてここに第3の粒子、Xが
タカシの手元にある
Xの量子状態は例えば
80％右回りでかつ20％左回り
というようなこと
今からやりたい量子テレポーテーションとは
量子もつれAB
を介して
この粒子Xの量子状態を
東京からロンドンに転送する
というストーリーなのです
(*ﾟ▽ﾟ)ﾉ
具体的にどうするか、というと
まず東京のタカシが
手元にある粒子Xと粒子Aとの間で
ベル測定と言うものを行う
（ベルは人名）
例えるなら‥
それまで粒子AとBが恋人同士
遠距離（東京とロンドン）だが
恋に夢中な2人にとって
世界は自分達を中心に回っている（量子もつれ）
ﾎﾟｯ(*ﾟ.ﾟ)(ﾟ.ﾟ*)ﾎﾟｯ
‥はずだったのだが
そこに第3者（粒子X）が現れ
粒子Aと恋仲に
(ﾟ-ﾟ;)ヾ(-_-;) ｵｲｵｲ…
こうなると隔絶された粒子Bは
圧倒的不利
新たな恋に落ちた
浮気者粒子Aと粒子Xの2人は
独自の新たな世界を築いてしまう
この身勝手極まりない新たな世界から
三角関係の修羅場を見直すのが
ベル測定ということ
σ(ﾟ･ﾟ*)ﾝｰﾄ･･･
‥良いたとえかどうか知らんが
ニュアンスはこんな感じかな
(ﾟ▽ﾟ*)
で次に、タカシはそのベル測定の結果を
（おせっかいにも）
ロンドンのボブに伝える
どうやって伝えるか？
（「テレポーテーション」に
過度の期待をしていた人には
ここがガッカリポイントかも）
‥それはごくフツーに
電話でもメールでもLINEでも
可能なら糸電話でも狼煙でも
‥前にも言いましたよね
量子もつれだけでは情報は伝わらないのよ
ボブは受け取ったその「ベル測定の結果」
に応じた演算を手元の粒子Bに施してやると
あら不思議！
粒子Xの量子状態が粒子Bに乗り移る！
Σ(ﾟ口ﾟ;
これが量子テレポーテーション
いいですか？
ポイントは２つ
途中、ベル測定の結果を
タカシがボブに伝えるところで
通常の伝達手段を使っている
（電話なりメールなりの）
‥つまり量子テレポーテーションで
何かが光速を超えて転送される訳ではない
(｀ﾛ´)ノ
次に
粒子そのものが転送される訳ではない
転送されるのは「量子状態」
だから、人間の体の一部が‥とかの心配は無用
でしょ？
「テレポーテーション」という言葉（に限らないけど）が
独り歩きしている感がある
夢は大事
それはそれとして
科学ではどこまで分かっているのか
どこまでできるのか
‥は、リアルに見ましょう
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