変わったのではなく、隠れていた

量子力学についてみんなで語り合う会で発表することになり、内容を考えた。数式を中心に説明するより、「え、どういうこと」「直感では理解できない」「でも実験すると本当にそうなる」という感覚を持ってもらうことを重視したいと思った。

重ね合わせと量子もつれの違いは、たとえで整理できた。重ね合わせは一人のダンサーが複数の動きを重ねていること。量子もつれは二人のダンサーの動きが切り離せない一つの振り付けになっていること。もつれはスピンだけでなく、位置・運動量・エネルギー・光の偏光など、さまざまな物理量で起こりうる。

二重スリット実験を掘り下げていくと、干渉縞が消えるかどうかを決めているのは、「電子がどちらのスリットを通ったか」という経路情報が物理的に区別可能な形で残っているかどうかだと分かった。人間が実際に見たかどうかではない。

そこから量子消しゴムという実験につながった。経路を区別できない測定をして、もつれた相方の測定結果でデータをグループ分けすると、それぞれのグループの中に干渉縞に対応するパターンが現れる。スクリーンにすでに残った点が後から変化するわけではない。変わるのは、どのデータ同士を組み合わせて見るか、ということだった。消しているのは粒子でも記録でも過去でもなく、「どちらの経路を通ったかを区別できる情報」だった。

いちばん重要だと思ったのは、量子力学では「情報」が非常に大きな役割を持っていること。それも「人間が知っているかどうか」ではなく、「その情報が物理的に区別可能な形で自然界に残っているかどうか」だった。