このサイトは学部では早稲田で物理を, 修士では東大で数学を専攻し, 今も非アカデミックの立場で数学や物理と向き合っている一市民の奮闘の記録です. 運営者情報および運営理念についてはこちらをご覧ください.

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堀田昌寛さんのツイートまとめ.

量子力学の一般解説でほぼ必ず登場する二重スリット実験がありますよね。１個１個の電子をばらばらと図のような２穴スリットを通すと、沢山の電子が衝突した後のスクリーンには波のような干渉縞が起きる実験です。 pic.twitter.com/mOxXCA7XiV

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

一方、どちらの穴を通ったかを測る測定器を置くと、同じように電子を投げても、干渉縞が消えてしまうという実験です。 pic.twitter.com/NXXpyhdyly

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

この実験は、量子論を扱う科学哲学の一般向けの書籍にも仏教学者の佐々木閑さんの「科学するブッダ 犀の角たち」にも出てきます。この現象に対して、電子を観測すると波動関数が収縮して干渉縞が消えるという説明があるのですが、実はこれは正しくない説明なんですね。 世間に流布したよくある誤解。

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

佐々木閑さんは特に「意識は波動関数の収縮を起こさない」ことを主張するために、この二重スリット実験を解説されています。しかし測定器が起こすデコヒーレンスが干渉縞を消しているだけで、測定器によってどちらかの穴を通るただ１つの波動関数に収縮しているわけではないのです。

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

測定器と電子の相互作用によって、系の波動関数は｜Ψ＞＝｜電子は上の穴を通過＞｜電子が上にいると測定器が記録＞＋｜電子は下の穴を通過＞｜電子が下にいると測定器が記録＞という純粋状態になるだけで、（電子＋測定器）の全体としては、波動関数に収縮は起きていないのです。

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

この｜Ψ＞という状態で電子だけの状態に注目すると、上の穴を通った状態としたの穴を通った状態の古典的な混合状態になるので、スクリーン上の干渉縞が消えてしまうのです。波動関数の収縮は起きていないのです。

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

より正確にはスクリーンと電子の相互作用も考えるべきでして、何回も実験した最後には（電子＋測定器＋スクリーン）の全体が純粋状態になってます。

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

波動関数の収縮は系に関する知識の増加に過ぎないので、意識をもつ主体がいて初めて起きます。観測者が重ね合わせの中のただ１つの成分を経験することが波動関数の収縮なんです。今の場合、デコヒーレンスで生じた混合状態の中からただ１つの成分だけが抜き出される過程こそが、波動関数の収縮。

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

世間に流布している多世界解釈の理解に対する誤解の指摘も含めて、この波動関数の収縮については下記記事を参照してみて下さい。https://t.co/WoW0xfqS9E

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

またこれも一緒にどうぞ。https://t.co/6TM8A4XUxt

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

このまとめもご参考に。https://t.co/AhKbeL2vpH

— Quantum Universe (@hottaqu) 2016年12月4日

量子情報, ちゃんとやりたいと思っていながら全くできていない.
よく混乱しがちなところをクリアにしてくれる分野だと思っていて,
本当に面白そうなのにとても悲しい.

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