量子の非局所性って何ですか？

質問

先日下記のニュースを見て興味を持ったのですが、なんかすごそうではあるのですが、なんなんだかよくわかりませんでした。
どなたか、わかりやすく教えてください。

【朗報】運命は自分で決められることが科学的に判明！アインシュタイン提唱理論、100年来の論争決着か！量子の非局所性の厳密検証に成功！ - 真実を探すブログ
http://saigaijyouhou.com/blog-entry-5977.html

回答No.2

noname#221368

非局所性については、#1さんの回答趣旨で問題ないのですが、非局所性があってもそれは、「情報伝達ではない（超光速通信ではない）」というただし書きを付けておきます。

　量子の非局所性について一番有名な実験は、電子に対するシュテルン・ゲルラハ実験でしょう。こう言っては本当は駄目なのですが、電子は自転を持ちます（スピンと言われます）。対生成された2個の電子は互いに逆向きのスピン（回転）を持ちます。回転はその回転軸の方向で、どっちに回転しているか表せます。

　例えば左回転の回転軸を上向きと決めたなら、回転軸下向きは右回転です。それは電子を上下方向磁場にくぐらせ、上下どっちに曲がるかよって、上下方向が判明します。どっちになるかは50%の確率です。そして一方の電子の回転軸が上向きなら、もう一方の電子の回転軸は下向きです。この関係は、2つの電子が100万光年離れていようとそうなるという計算結果が、量子論から出てきます。その意味で「ある広がりの一端で得た情報によって、その全体＝別の他端の情報も知れる」事になります。

　そうすると電子の回転軸の上下方向を操作してやる事によって、例えばモールス信号の形で100万光年離れた地点間で、超光速の情報伝達が可能な気がしてきます。

　ところが最初のモールス符号と次のモールス符号を区別するためには、電子の回転軸を逆転してやる必要があります。でも一回でも上下磁場をくぐった電子に同じ磁場をかけても、上向きは上向きで変わりません。

　それで上下磁場の方向を逆転させれば良いのでは？、と考えます。最初の上下磁場で上向きに曲がった電子は当然、下向きに曲がるはずだと。しかしそうならないんですよ(^^;)。磁場の状態を変えると、再び電子が上下どっちに曲がるかは、50%の確率になります。左右磁場で試しても同じです。これらは実験事実です。でもこれでは、ランダム情報（雑音）を送信しているだけで、情報伝達は出来ません。だから超光速通信ではない訳です。

　しかし一方の状態変化が他方に瞬時に伝わる（影響する）事にはなる悩ましい状況です。それで恐らく物理の先生たちはどうしようもなくて、非局所性の事を「長距離相関」と言い出しました。

　ちなみにアインシュタインは、長距離相関を否定はしていないと思います。量子力学の計算結果を認めていたからです。ただ彼は#1さんの仰る、「局所場が二次的に派生させた因果的な（確率的でない）非局所場」によって長距離相関を説明する事を望みました。それが正しい物理的態度だと。それが出来ていない量子論は、不完全であると。その意味で不確定性原理など認められるかと。

　量子力学は非常に良く出来ているが、本質理論ではないというのが、アインシュタインの立場だったと思います。

回答No.1

雪中庵（@psytex）

量子論の持つ不確定性を、点状粒子粒子（局所場）が
二次的に派生させたものであるか、本質的に広がり
（非局所場）を持ったものであるか、２つの考え方が
あった。
ところが不確定性原理において、原理的な要素を確定
しようとすると無限発散するという特異性があった。
粒子が点状であれば、あらゆる作用は光速以下で伝わ
るところ、非局所的であれば（不確定性原理の制限下
ではあるが）ある広がりの一端で得た情報によって
その全体＝別の他端の情報も知れる、即ち超光速の
情報伝達が可能になる、というのが「神はサイコロを
振らない」というアインシュタインの不確定性原理
批判の論拠であった‥‥が、その『こんなバカな事は
あり得ない』という批判内容が、事実である事が実験
的に証明されたのである。