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ダブルHOM干渉(6)

ダブルHOM干渉を利用するタイムコミュニケーションでは、アリスの測定に関する原因事象は、アリスの送信に関する原因事象でもあります。そこで、それを「通信の原因事象」と呼ぶことにします。また同様に、アリスの測定に関する測定の未来光円錐を「通信の未来光円錐」と呼ぶことにします。通信の原因事象Cとアリスの送信事象Aとボブの受信事象Bの時空上の位置関係を下図に示します。


comm_cone

タイムコミュニケーションでは、上の図のように送信事象Aのみならず受信事象Bも通信の未来光円錐の中におさまっている必要があります。なぜなら、受信事象Bは通信の原因事象Cの結果事象に他ならないからです。このような制約はあるものの、上の図で示したように、タイムコミュニケーションでは送信事象Aが受信事象Bより未来に位置する時間逆行通信が可能です。具体的には、下の図に示すように、アリスの側の光路を延長することによって時間逆行通信が実現できます。


dhomi_3

上の図を見ると、アリス側の光路を延長するために何やら複雑なことをやっています。その理由は、アイドラー光子i1, i2の光路をそれぞれ独立に延長しただけでは、それらの光路長が独立に変動してしまうために光路差をゼロに維持できないからです。そこで、ハーフミラーHM1でアイドラー光子i1, i2を合波して光ファイバーコイルOCF1, OCF2を周回させた上で、再びハーフミラーHM1でアイドラー光子i1, i2を分離して帰還させるという手の込んだことをやっているわけです。ここで、逆巻きの関係にある光ファイバーコイル2個を使っているわけは、サニャック効果という効果を相殺するためです。サニャック効果とは、光ファイバーコイル本体が回転すると、光ファイバーコイル本体と同方向に回転する光子と逆方向に回転する光子との間で位相差が生じるという現象です。上の図のようなダブルHOM干渉計を使えば、10μ秒以上の時間逆行通信を精度よく実現することができます。例えば、光ファイバーコイルの総光路長を3kmに設定すれば、タイムコミュニケーションにおける遡行時間は、(光路差3km)÷(光速30万km/sec)=(遡行時間10μsec)になります。

(つづく)



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