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時間逆行通信の検証実験/4.ビームスプリッタ

fugaku4

葛飾北斎 富嶽三十六景/東都浅草本願寺


【力学的因果系列と様相的因果系列】

古典力学的世界観などの決定論的世界観における本源的な原因事象は、宇宙を創生した神の一撃である。そこでは、因果系列がドミノ倒しのような近接作用の連鎖によって決定論的に展開する。そのことから、決定論を信奉する唯物論者や物心二元論者は、因果律と決定論とを混同して扱ってきた。しかし、量子力学ではそのような混同は許されない。たとえば、爆弾検査問題と呼ばれる量子力学的な思考実験(実証済み)では、正常爆弾か不良爆弾かを選り分ける検査が相互作用を介さずに行われる。すなわち、正常爆弾→光子非検出と不良爆弾→光子検出という非力学的な因果系列が存在する。このような非古典的な因果系列は、量子的粒子の状態に関する可能性の収縮にもとづいているので、様相的因果系列と呼ぶのが適当である。ここで重要なのことは、この可能性の収縮をもたらす本源的原因事象が、量子コイントスのような非決定論的な量子力学的確率事象だということである。つまり、われわれの物理世界には、決定論的な力学的因果系列と非決定論的な様相的因果系列という二種類の因果系列が存在する


【ビームスプリッタの利用】

単一光子の光路をビームスプリッタで分岐して、反射側に送信部を設置し、透過側に受信部を設置することにより、送信事象を力学的因果系列に配置し、受信事象を様相的因果系列に配置することができる。本実験では、送信部/偏光板を回転させることにより、それと遠隔配置した受信部/フォトディテクタにおける検出値が正弦的に変化することを確認する。このとき、ビームスプリッタから送信部/偏光板までの光路長をビームスプリッタから受信部/偏光板までの光路長より長くとっておけば、受信部/偏光板に入射する光子の様相的な偏光混合状態を送信事象(送信部/偏光板の角度設定)により遅延選択した形になり時間逆行通信が成立する。ただし、この遅延選択は見かけ上の効果にすぎない。なせなら、光源部/偏光板を透過し、かつ、送信の原因事象を頂点とする未来光円錐の内側にある光子の偏光状態は、すでにその時点で送信事象に対応した混合状態へと様相遷移しているからである。



BS1

写真3 プリズムホルダーとビームスプリッタ(シグマ光機製)



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