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時間逆行通信の検証実験/13.かぶせデコ箱の製作-3

fugaku13

葛飾北斎 富嶽三十六景/隅田川関屋の里


【遅延選択実験の様相】

独房(孤立系)に収監されているムルソーを死刑に処すか無罪放免にするかを、独房の外で行われる量子コイントスによって選択する場合、もし死刑が選択されたとすれば、その量子コイントスを頂点とする未来光円錐面を境界面として独房(孤立系)のムルソーの運命は死刑に確定する。つまり、その未来光円錐面を境界面としてムルソーの様相的状態は死刑無罪不確定状態から死刑確定状態へと遷移(様相遷移)し、死刑執行に関する可能性が収縮する。


ムルソーの様相的状態の収縮と同様に、測定過程における測定対象の量子状態の収縮も測定装置の設定の原因となる量子力学的確率事象に対応する可能性の収縮に他ならない。ホイーラーの遅延選択実験を例にとって説明しよう。 図のようなマッハツェンダー干渉計(以下MZ干渉計という)に単一光子を入力する場合について考える。



verify9

図9 MZ干渉計
BS1,BS2:ビームスプリッタ. M1,M2:ミラー. D1,D2,D3:光子検出器.



ただし、光子の状態の変化を図10〜図12のようにct-x平面のミンコフスキー時空図上に示す都合上、MZ干渉計のミラーM1,M2への光子の入射角θを0°とみなし、その経路の屈折率を2(光子の世界線の仰角=tan-12)とする。まず、単一光子をMZ干渉計へ入力する前から「単一光子の干渉を測定すること(検出器D3を光子の経路から外すこと)」が決まっている場合について考える(図10)。この場合は、単一光子がMZ干渉計の右経路にあるか左経路にあるかが全く不確定になるので、MZ干渉計内の単一光子の状態は右経路状態と左経路状態とが重ね合わされた単一の状態(純粋状態)だといえる。したがって、干渉により検出器D1での検出確率はゼロになる。



verify10

図10



つぎに、単一光子をMZ干渉計へ入力する前からMZ干渉計の右経路に検出器D3を挿入して単一光子の経路を測定することが決まっている場合について考える(図11)。この場合は、検出器D3での検出または非検出により右経路における光子の有無が確定する。つまり、検出器D3での検出事象または非検出事象を頂点とする未来光円錐の外側の単一光子は、図11(a)のように右経路で検出され右経路にあることが確定するか、あるいは、図11(b)のように右経路で検出されず左経路にあることが確定するかのどちらかの可能性しかない。したがって、ビームスプリッタBS1から前記未来光円錐面までの光子の状態は右経路状態と左経路状態との混合状態だといえる。ただし、この混合状態は、密度行列によって表される多意的な混合状態ではなく、予定された測定装置の設定に対応する一意的な混合状態(以下、様相t的混合状態という)である。



verify11

図11



以上の観測理論は従来理論に対して以下の利点を有する。


測定対象の状態遷移をローレンツ不変な形で記述して観測問題を解決する。

現行技術で検証可能な新規な効果(時間逆行通信)を予想する。

物理学のパラダイムを超越者の視点に立った客観的(仮想的)な理論体系から人間の視点に立った相互主観的(現実的)な理論体系へとシフトさせて、晩年のアインシュタインを悩ませた「物理学には今がない」というアポリアを解消する。


【かぶせデコ箱の光学被覆】

かぶせデコ箱表面は、外光を遮断するために、厚手のアルミホイルとアルミテープで被覆した(写真8)。


筐体表面

写真8


また、かぶせデコ箱裏面は、迷光を吸収するために、光吸収シートで被覆した(写真9)。


筐体裏面

写真9



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