EPR論文：アインシュタインの物理学における最後の偉大な貢献

要約

アルバート・アインシュタインがBoris PodolskyとNathan Roseと共同執筆したEPR論文は、後に量子物理学の新しい理解の中心となった奇妙な哲学的な注釈を記述しています。この論文は、相関するエンタングル状態と不確定なエンタングル粒子状態について議論しています。アインシュタインはエンタングル状態に対して懐疑的でしたが、数多くの実験によって量子力学が正確であることが証明されました。

目次

• 序論：量子力学におけるアインシュタインの役割
• Q&A：
  • EPR論文は何を議論しているのか？
  • 単一の粒子を測定するという奇妙な含意とは何ですか？
  • エンタングル状態とは何ですか？
  • エンタングルメントはアインシュタインの理論に反しますか？
  • John BellはEPR論争の検証にどのように貢献しましたか？
  • EPR予測に関する実験は何を発見しましたか？

  序論

  アルバート・アインシュタインは、光電効果の理論によって量子力学の発展に基本的な役割を果たしました。しかし、彼はその哲学的な含意に悩まされ続けました。彼の有名な方程式E = mc²は科学史に刻まれていますが、彼の物理学における最後の偉大な貢献は、実際にはBoris PodolskyとNathan Roseと共同執筆したEPR論文でした。この論文は、エンタングル状態の記述によって新しい量子物理学の理解が生まれるまで、奇妙な哲学的な注釈と見なされていました。

  Q&A

  EPR論文は何を議論しているのか？
  EPR論文は、ペアの粒子を吐き出すソースについて議論しています。各測定により、単一の粒子の状態は測定が決定するまで不確定になります。さらに、1つの粒子の測定が他の粒子に影響を与えます。測定される特性が切り替わる場合、元の結果が混乱し、新しいランダム値が可能になります。

  単一の粒子を測定するという奇妙な含意とは何ですか？
  単一の粒子を測定するという含意は、測定されるまでその粒子の不確定性です。測定によって粒子の状態が決定され、他の粒子の状態に影響を与える可能性があります。

  エンタングル状態とは何ですか？
  エンタングル状態とは、2つの粒子の状態が相関している状態のことです。つまり、1つの粒子が測定されると、2つの粒子の距離に関係なく、他の粒子の状態が決定されます。

  エンタングルメントはアインシュタインの理論に反しますか？
  エンタングルメントはアインシュタインの相対性理論に反します。粒子間の距離を制限するものは何もないため、1つの粒子がニューヨークで測定され、もう1つの粒子が1ナノ秒後にサンフランシスコで測定されても、両方の粒子は同じ結果を示します。これは測定が値を決定することを意味するかもしれませんが、1つの粒子がもう1つの粒子に13億倍の光速で信号を送信する必要があり、これは相対性理論によって不可能です。

  John BellはEPR論争の検証にどのように貢献しましたか？
  John Bellは、2つの粒子に異なる測定が含まれる場合を調べることがEPR論争の検証の鍵であることを突き止めました。アインシュタイン、Podolsky、Rosenによって支持されたローカル隠れ変数理論は、事前に定義された結果だけを許容し、1aまたは1bのような結果を好む傾向があります。一方、純粋な量子アプローチは、事前に決定されたシナリオでは不可能な混合測定結果を予測します。

  EPR予測に関する実験は何を発見しましたか？
  多くの実験がEPR予測を検証し、エンタングル粒子の不確定な状態の相関が実在し、より深い変数によって説明できないことが発見されました。したがって、アインシュタインの懐疑にもかかわらず、量子力学は正しいとされています。

  結論

  EPR論文は最初は奇妙な哲学的な注釈と見なされていましたが、実験によって不確定でエンタングル状態の記述が正確であることが証明されました。John BellがEPR論争の検証に貢献したことは、量子物理学の定義的な瞬間であり、量子情報の研究を展開させました。測定された結果のランダム性が光速よりも速くメッセージを送信するSFシナリオを防