「量子テレポテーションは光速を超えられない」について


量子の片割れを「観測した」という情報を相手に伝えるのに光速以下の伝達手段を使うしかないので、量子テレポテーションは光速を超えられないということですよね。ここで、何らかの方法で観測する日時を正確に共有する方法はないのでしょうか?

極端な思考実験ですが、これから100光年先に量子テレポテーションの片割れを大量に持っていくことができるとして、100年後に決められた順番に1日1つずつ観測を行うというルールを送信側と受信側で決めておけば、この観測の事実を光速以下の通信システムで100年かけて相手に伝達しなくても、決められた1日1つという手順で観測すれば100光年先とリアルタイム通信できるように思われるのです(つまり光速を超えられる)。

これをきちんと考えるには時間だの空間だのが歪むという相対性理論等を考慮に入れないといけない気がしていて、自分では結論が出ません。そもそも一方を観測した瞬間に他方が確定するということですが、相対性理論では絶対的な時間軸が無いはずなので、何をもって「観測した瞬間」と考えるのかもよくわかりません。上記の考えは正しいでしょうか?

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  • 登録:2014/12/10 18:01:27
  • 終了:2014/12/11 14:06:14

ベストアンサー

id:Lhankor_Mhy No.1

Lhankor_Mhy回答回数779ベストアンサー獲得回数2312014/12/11 11:33:32

ポイント100pt

 そのやり方でどういう情報が伝わりますか?
 
 たとえば、すごい分かりやすい仮定をして、AとBという同じ粒子があって量子的な結びつきで「Aが1の時はBも1になる」「Aが0の時はBも0になる」とします。そして、0になるか1になるかは50%の確率だとします。
 さて、ある日、地球にあるAを観測して1だったとします。そうすると宇宙船のBの状態も1になるので、宇宙船でBを観測したら1が得られるでしょう。この事象が起きる確率は50%です。
 次の日、地球にあるAを観測して0だったとします。そうすると宇宙船のBの状態も0になるので、宇宙船でBを観測したら0が得られるでしょう。この事象が起きる確率は50%です。
 
 どうでしょうか、地球でも宇宙船でも得られるのは50%の確率で1と0になる結果だけです。双方ともにエントロピーは最大なのでまったく情報が伝わってないと思うのですが、いかがでしょうか?

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id:Lhankor_Mhy

そうですね。

2014/12/11 13:55:39
id:quesit

すみません、納得しました!お付き合いいただきましてありがとうございました。

2014/12/11 14:05:59
  • id:takejin
    光速を超えたかどうかを、観測する手段がないんですよね。
    つまり、実測できないから、光速を超えたといってはいけない。
  • id:quesit
    コメントありがとうございます。
    ここでいう「光速を超えた」という言い方はある意味比喩表現です。
    量子の移動自体はもちろん光速以内の速度で移動しているので
    相対性理論でいう「光速を超えた」という制約には該当しないのではないでしょうか。
    (それとも、相対性理論は粒子の運動といった現象だけではなく情報の伝達速度までも規定しているのでしょうか)

    実測についてですが、100光年先の送り側で情報を乗せて
    それを受け取る側が(観測したという事実が光速で届く)100年以内に量子の状態を確認し、
    相手側の情報が得られているかを確認する、という手順では不可能なのでしょうか?
    (相手が観測したことは確認できませんが、お互いに観測する時間や手順の情報は共有しています)

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