calendar

S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      
<< December 2017 >>

categories

blog ranking

ブログランキング・にほんブログ村へ
にほんブログ村 哲学・思想ブログへ
にほんブログ村 哲学・思想ブログ 哲学へ
にほんブログ村 科学ブログへ
にほんブログ村 科学ブログ 物理学へ
にほんブログ村 科学ブログ 技術・工学へ

archives

ダブルHOM干渉(5)

ダブルHOM干渉計において、アリスの側のハーフミラーHM1でアイドラー光子i1, i2を合波し、ボブ側のハーフミラーHM2でシグナル光子s1, s2を合波するとHOM干渉が成立して、ボブ側の同時計数器CCの同時計数率がゼロになることが分かりました。それでは、下の図のようにアリスがハーフミラーHM1の手前の光路をシャッターSHで遮蔽してアイドラー光子i1を測定したら、ボブの側にある同時計数器CCの同時計数率はどうなるでしょうか。


dhomi_2

常識的に考えれば、アリスが何をしようがボブの側の同時計数率はゼロのままだと考えられます。しかし、EPR相関を考慮すると、そのような常識が通用しないことが分かります。


具体例として、アリスがシャッターSHでアイドラー光子i1のエネルギーを測定し、かつ、吸収板T1あるいは吸収板T2でアイドラー光子i2のエネルギーを測定した場合について考えてみます。この場合、アイドラー光子i1とアイドラー光子i2のエネルギーEi1, Ei2は独立に測定されますから、一般的に異なる値として測定されます。ここで、シグナル光子s1がアイドラー光子i1とEPR相関しているとすると、シグナル光子s1のエネルギーEs1は、ポンプレーザ光の光子のエネルギーEpからアイドラー光子i1のエネルギーEi1を差し引いた値になります。また、シグナル光子s2がアイドラー光子i2とEPR相関しているとすると、シグナル光子s2のエネルギーEs2は、ポンプレーザ光の光子のエネルギーEpからアイドラー光子i2のエネルギーEi2を差し引いた値になります。したがって、その場合、ハーフミラーHM2から出力されるシグナル光子のエネルギーを測定すれば、それが光源PDC1から放出されたシグナル光子s1なのか、それとも、光源PDC2から放出されたシグナル光子s2なのかが原理的に識別可能だということになります。したがって、EPR相関が成立する状況下で、アリスがアイドラー光子i1, i2を独立に測定すると、ボブ側におけるHOM干渉が成立しなくなり、その分、同時計数器CCの同時計数率は増大します。


以上の考察から、つぎの結論が導かれます。


ダブルHOM干渉計では、アリスがアイドラー光子i1, i2を独立に測定するか、それとも、アイドラー光子i1, i2をハーフミラーHM1で合波させた上で測定するかに応じて、ボブ側の同時計数器CCの同時計数率が増減する。ゆえに、この新しい量子相関を利用すればタイムコミュニケーション(EPR通信)が実現可能である。ただし、この新しい量子相関が成立するためには、同時計数器CCにおける測定事象が、「アリスの測定に関する測定の未来光円錐」の内側の位置していなければならない。

(つづく)



コメント
コメントする








   
この記事のトラックバックURL
トラックバック