【量子力学】客観的実在は存在せず？量子力学の逆説「ウィグナーの友人」を初実験［04/04］
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
量子力学分野における「ウィグナーの友人」と呼ばれる思考実験では、2人の観測者が相異なる矛盾する実在を体験できるという結論が導かれる。この結論は長年疑問視されてきたが、その結論が正しいことを検証する「実際」の実験を初めて実施した。
1961年のことだ。ノーベル物理学賞受賞者のユージン・ウィグナーは、さほど知られていない量子力学のパラドックスを論証した思考実験の概要をまとめた。ウィグナーの思考実験は、2人の観察者（ここでは、ウィグナーとウィグナーの知人）が異なる実在を体験できるという量子力学の奇妙な本質を示している。
以来、物理学者は「ウィグナーの友人」思考実験を使って測定の本質を探求し、客観的事実が存在するか否か議論してきた。客観的事実を立証するために実験をする科学者にとって、この議論は重要だ。もしも、科学者たちが異なる実在をそれぞれ体験するなら、彼らが合意できる客観的事実は存在しないことになる。
ウィグナーの思考実験はディナーの後の会話のネタとしては面白いが、これまでは思考実験を超えるものではなかった。
ところが、物理学者たちは昨年、最新の量子テクノロジーを使えば、ウィグナーの友人の思考実験を実際の実験で再現できることに気づいた。すなわち、研究所で異なる実在を作り出し、それらを比較することで、異なる実在が共存可能かどうかを明らかにできるはずだというのだ。
初めてこの実験を実施したと発表したのが、スコットランドのエディンバラにあるヘリオット・ワット大学のマッシミリアーノ・プロイエッティらの研究チームだ。彼らは異なる実在を作り上げ、比較した。そして、互いに相容れない異なる実在は共存可能であり、実験の客観的事実に合意することは不可能であり、ウィグナーは正しかったという結論に至った。
https://www.technologyreview.jp/s/130562/a-quantum-experiment-suggests-theres-no-such-thing-as-objective-reality/ 此があれば彼があり、此がなければ彼がない。此が生ずれば彼が生じ、此が滅すれば彼が滅す。
小部経典『自説経』から つねによく気をつけ(認識し）、自我に固執する見解をうち破って、世界を空（くう）なりと観ぜよ。
スッタニパータ 1119 >>258
外部世界について
何事かを意識しこれを言語化しようとしているので
あれば、その前提として外部世界を認めていること
に他ならない。それを改まって問うというのはいか
にも愚かなことであり、まして思考の営みに真剣に
従事しようとしている哲学にとっては醜聞であろう。 谷村省吾 名古屋大学大学院情報科学研究科
http://www.phys.cs.is.nagoya-u.ac.jp/~tanimura/lectures/Kobe-U-2013.pdf
たしかに，昔の観測問題は，そもそも問題の立て方が悪すぎて，答えようのない悪問になっていたり，本当は 問題としなくてよいことを日常言語の意味に引きずられてわざわざ問題にしていた感がある．
例えば，シュレーディンガーの猫や，ウィグナーの友人と呼ばれる，観測問題の古典的なパラドクスが「悪問」の例である >>262
>1はウィグナーの友人は悪問ではなく、ちゃんと常識外の答えがあったということだと思うけど >>263
いや、悪問。
マクロと相互作用する段階で observable が確定していれば解決するのであり、
例えば、理想測定であれば Heisenberg cutで遮断して射影仮説を適用したらいい。
測定する側と測定される側の境界を定めないから、観測者の意識が云々ってオカルトな話になってる。
>>264
どこが？ >>1
そんなことは、相対性理論で考えれば大学卒でもわかることだろ 多世界が事実なら、光は多世界を結べるということになる
相対性理論なら光が届きようがないが
量子で確認できるなら光が届くということになる 恐らくは観測者と対象との関係によって決まるのだろう >>265
別に観測者の意識云々なんてオカルトな話じゃない。
https://arxiv.org/pdf/1902.05080.pdf
に、観測者の意識ではなく、記録された事実同士に客観性の欠如が現れた、と書いてある。 >>270
元記事の後半が読めないので、>>262,265 は「ウィグナーの友人」についてのみ書いた。
リンク先の論文は、アスペの実験を6光子でやって、5σでベルの不等式の破れを示せたって話で、全く常識内の結論。 ウィグナーの友人でググれば同じ記事が最後まで読めるサイトがたくさんひっかかるよ >>272
雑誌は手元にないから、具体的に書いてくれ。 結局この先生もその友人も観測者ではないというオチだろ。
ホントの観測者はこのパラドックスを見ている誰か。 >>275
入手不能なわけじゃないんだから、頑張って入手しな >>273
通常のベルの不等式とは違って、4人の各観測者の実験結果の共存を表した不等式だと書いてあるけど >>239
でも量子力学はマクロの世界でも起こってるわけだから、
実験すれば観測者Ａは生きている猫を見つけて、観測者Ｂは
死んでいる猫を見つけることになるはずじゃないのかな。
でも僕たちは「経験上」それが起こらないと知っている。
死んだ猫はほとんどすべての人が死んでると認識し、生きた猫もまた然りだ。 >>280
簡単なこと。
観測者AとBはそれぞれ異なる世界を選択し、
非常に酷似しているが別の世界に存在しているのだよ。 >>280
でも猫では実験できない。観測者間でそれぞれの観測が終わるまで、猫の生死を絶対に伝えないようにしないといけないけど、それはかなり難しい。 >>280
猫の生死は誰かが観測した時点で確定する 確定したら結果は1つに収束する
もっと言うと、ネコ自身が観測者だから箱開ける前に確定してる
今回の話の多分に一番わかり易い説明がこれ
https://srad.jp/~phason/journal/624371/
これ読んでわからないならあきらめてスレ閉じたほうが良い >>283
それ説明なんか？
素人の読書感想文じゃないの >>284
まあ、良くできた感想文だと思う。分かりやすくまとめてくれてありがとう。 月刊ニュートンによると観測した時点で収縮するというのが標準的な解釈
不思議だけどこれが一番マシなかんがえらしい
収縮しなくて猫が死んだ世界と死んでない世界に分裂するのが多世界解釈
なんとこれが一番すなおにシュレ方程式を解釈した考えらしい 奇抜すぎて理解不能
さらに人間のアタマの中だけで世界が分裂するとかいうのもあるらしい 気が狂いそう
あとデコヒーレンスとかいう考えがあって、猫殺しスイッチが感知した時点で
デコヒーレンスが起こって生死が確定、人間が観測するまえに生死は決まってるらしい >>284
素性は不明だけど、この板で科学的根拠のない文章垂れ流してる連中とは違ってちゃんとした知識を持ってるのは確か
フォローする分野の幅が広すぎて何者かよくわからないけど マクロでも波でないといけないが一般人に説明するには難しいから極端な例え話しただけ
シュレーディンガーの猫を正しく解説すると
猫は波だから壁をすり抜けて逃げ出す可能性が0に近い確率で起こるが正解 見ている現実世界は、実は一人一人みんな違うのではないかな
青い空といっても、私が見ている「青」と別の人が見ている「青」は、同じ「青」なのだろうか？ 同じ種の人間同士、色覚関連遺伝子が突然変異してる個体でない限り
皆ほとんど同じように「青」を知覚してるとみなして良いだろうな。
個体差は少なく、例えば二人の人間の魂がそっくり入れ替わったとして
「お前、これを青って言ってたのか？俺にとっては赤だわ」なんてことは
まずないだろう。
人間と鳥なら、まったく違う世界を見てると考えるしかない。
あっちが見てるのは４原色の世界だからな ミクロからマクロになると、なんで量子の非局所性は失われるの？ >>293
非局所性なんてものはそもそもないんだよ。 >>294
じゃあ二重スリット実験の結果はどう解釈するわけ？ シュレ猫は、観測するまで事象は確定しない、
ということを説明するための思考実験に過ぎない。
遅延選択実験で判明したのは、
観測者の意識が観測する事象に影響を及ぼす、
ということ。
そして、現在の意識によって、過去の事象の改変が
可能であること。 結局神は細部に宿るで、確率でしかいいあらわせない世界をリアルタイムに観測する技術は人類にはないという話なんじゃね >>283
＞ネコ自身が観測者だから
自分が死ぬ様を観測できるの？ｗ つか閉じた世界の内側の観測は、それを外側から観測する人にとって意味があるのか？という疑問。
例えば私のレスに返信があるかどうか私が観測する。返信があればそれに対して私は新たなレスをするかもしれないし、
しないかもしれない。
レスした場合のみ、外から観測してる人（つまり自分以外にスレを見てる人）は
「こいつは返信を読んだのだな」と分かる。
しかし返信を読んでもレスをしない場合もある。その場合は外から観測してる人には、私が返信を読んだかどうかは分からない。
つまり、私が返信を読んだ状態と、読まなかった状態が重複して存在してるわけだな。実際は私はレスを読んでいるにも関わらず。
以上のことを考えると、閉じた世界の外側に情報を伝達することで初めて一つの状況に収束する。
観測（返信があるかどうか私が確認）しただけでは状況は収束しないのではないか？ いや違うか、閉じた世界の外側に私が情報を伝達し、かつ外の観測者が観測することで初めて一つの状況に収束する。
しかし、そもそもこの例だと返信があるかどうかは私が観測せずとも、他の人が観測可能なんだよな。（返信の有無については系が閉じてない）
外の人が観測してるのは私が返信を読んだかどうかではなく、私が書き込んだかどうかだし。（私が返信を読んだかどうかは系が閉じている） シュレディンガーを誤って理解してるのが多過ぎて話にならん >>299
波でもあり粒子でもあり、局所的でもあり非局所的でもあり、
存在でもあり非存在でもある、重ね合わせの状態の話をしているのに、それを言うのなら退場ね 量子力学は何故「月刊ムー」な人たちが集まるのでしょう？ >>305
非局所性など無い。
重ね合わせも、解釈に過ぎない。
>存在でもあり非存在でもある
それを確率という 遅レスだが
>>278
図書館で読んでみたが、件の解説に間違いは無いな。
>>279
CHSH不等式の成立に2人なのか4人なのかは関係ない。 >>309
この論文というのがどの論文を指すのかよく分からないけど、>1の記事の元であるプロイエッティの論文だとしよう
プロイエッティの論文は実際にやった実験の論文。
Paul Mainwoodが論評してるFrauciger Rennerの論文は思考実験の論文。
大したこといってないって言われても、少なくとも実験結果を報告してるんだけど。 >>310
「これ」はProietti の論文の方だけど、どちらも大したことは言ってない。
量子力学で予想された通りの結果が出たわけだし。 何故か実験だと同じになったりしてな。その友人は別の世界線に居るんだよ。 「君の名は」は量子的世界を先取りして、意志的な幸福の成就を静かに
提示した。 「ウィグナーの友人」 と 「シュレディンガーの猫」と
「マイスタージンガーの犬」は、仲良く末永く暮らしましたとサ
めでたし、めでたし・・・
「ネコと和解せよ」 第三章二節より >>311
Paul Mainwoodの論評の結論は
Q 量子力学はミクロでもマクロでも正しい
C 量子力学は一貫している
S 結果はただ一つしかない
の3つが同時に成立することはないという定理は正しい。
Qの否定はコペンハーゲン解釈
Cの否定が量子ベイズ主義
Sの否定が多世界解釈
ってことだと思う。
客観的実在は存在せずってのは、つまり量子ベイズ主義の立場と同じ。
大したことは言ってないけど、スレタイは正しい。 だから最初から関係性しか無いんだよ。
Aからみた事象とBからみた事象ではその関係性が異なるから
同じ事象とは言えない。
唯識論で言われてることだな。
ただ職のみあるってこと。 この先生の観測対象は猫なのか友達なのか両方なのか。 >>316
それぞれの観測結果を持ち寄って計算するとBellの不等式が破れてて、局所実在論は成り立っていない、って当たり前のことを確認しただけよ。量子力学の予想通りの結果が得られてんだから、論文タイトルはミスリードとしか思えん。 >>308
根源的にはp.66の
S=AU+AV+BU-BV
の設定にミスがある。 >>322
AUが一つのペアでの実験
AVは、それとは別のペアで実験
なので、Aの観測結果はそれぞれで異なる。
AVは、A’Vになる
S=AU+AV+BU-BV
は
S=AU+A’V+BU‘-B’V’
というようにしなければならない。 >>323
君の理解が間違ってる。
CHSH不等式の説明、例えば
https://annex.jsap.or.jp/photonics/kogaku/public/34-12-kaisetsu4.pdf
のp.4, (3)式や
pp.218-219, 「量子論の基礎」, 清水明、サイエンス社
等読み給え。 >>1
ブラックホールが観測され、その内部は「時間」「空間」「物理学の法則」が我々の環境と全く異なったものになっていると言われている。
我々の感じているものは全て幻にすぎない。 登場人物
シュレディンガー
ねこ
ウィグナー
友人 最先端の物理学は凡人には受け入れがたい世界だなあ。 ということは、人によって観測結果が変わると、現実世界が常に枝分かれしていってるのかな？ >>324
横レスだけど、
今回の場合、AliceとAliceの友人とBobとBobの友人の4人いて、ふつうのBellの不等式とは違うよ
https://arxiv.org/pdf/1902.05080.pdf >>324
読んだよ。
論文の方は平均を取ってる。
日経サイエンスは平均じゃないんだよ。
そんなことも読み取れないの？ >>332
4人だろうが2人だろうが関係ない。 既に >>308 で述べた。
>>333
よく読めよ、 日経サイエンスのだって最終的に平均とってる。
p.67、表の説明
「どの場合も、S の値は 2 か -2 。ゆえにSの平均値は、必ず-2から2の間の値になる。すなわち
-2 ≦ <S> ≦ 2
これがベルの不等式だ。」 >>336
＞p.67、表の説明
＞「どの場合も、S の値は 2 か -2 。
それが間違え。 >>340
AUが一つのペアでの実験
AVは、それとは別のペアで実験
だから、Aという設定の観測結果はそれぞれで異なる。
なので、一つのAで括ることができない。
細かく実験をイメージすれば、容易なこと。 猛獣使いの思考実験は
ディナーの後の会話のネタとしては
面白いが、
これまでは
思考実験を超えるものではなかった。
ところが、物理学者たちは昨年、
最新の量子テクノロジーを使えば、
猛獣使いの友人の思考実験を
実際の実験で再現できることに
気づいた。
すなわち、
研究所で異なる実在を作り出し、
それらを比較することで、
異なる実在が共存可能かどうかを
明らかにできるはずだというのだ。 >>342
ペアでの実験じゃなくて、観測結果の数値を掛け算した値を何回も繰り返して平均を取っただけ。ペアというより観測は4つ一度に行われる。観測者はそれぞれ違うけど、各観測者の観測結果を持ち寄ってから、あとはペアにして掛け算して繰り返して平均とるだけ。 >>346
あれ、違うか。さっきの無し。無視して。 >>342
やり直し。
観測と観測結果の記録は4つ同時に行う。ただし、掛け算は、観測ごとにあるペアのみの掛け算のみを行う。それを何回も繰り返して、4通りの掛け算の結果をそれぞれ平均してから加減算を行う。かな？
全部毎回掛け算したら、さすがに絶対値は2以下になっちゃう。 >>342
>なので、一つのAで括ることができない。
>細かく実験をイメージすれば、容易なこと。
やはり知障だな。 記事を全く理解していない。
p.66『人が測らなくても物理量は何らかの値を持っているはずであり、測定とはそこにある物理量の値を読み取る行為だ、という考えを、「素朴実在論」と呼ぼう。
また、「測ってはいないけれども、もし仮に測ったとしたらこれこれの値が得られるであろう」という想定上の値を「仮定法的な値」ということにしよう。
（中略）物理学者のベル（John Stewart Bell)は、1964年、ミクロな粒子の物理量の仮定法的な値が実在するかどうかを検証する方法を考えた。それが「ベルの不等式」だ。』
p.67『実験では毎回、4つの物理量のうち2つだけを選んで測り、残りの2つは測らないことになる。だが左の表では、測っていない物理量にも1か-1のどちらかの値が振られている。
つまり「測定する・しないに関係なく、物理量値はそこにある」という素朴実在論に立っている。」 >>342
やり直し。
観測と観測結果の記録は4つ同時に行う。ただし、掛け算は、観測ごとにあるペアのみの掛け算のみを行う。
μ(0,λ1)ν(0,λ1)、μ(0,λ2)ν(1,λ2)、μ(1,λ3)ν(0,λ3)、μ(1,λ4)ν(1,λ4)、
それぞれは±1
>それを何回も繰り返して、4通りの掛け算の結果をそれぞれ平均してから加減算を行う。かな？
正しい。
>全部毎回掛け算したら、さすがに絶対値は2以下になっちゃう。
そうはならない。 >>351
＞>全部毎回掛け算したら、さすがに絶対値は2以下になっちゃう。
＞そうはならない。
全部よペアを観測ごとに毎回掛け算してたら、単に数値間のCHSH不等式になっちゃうから、絶対値1以下の単なる数値間の数学的証明の通りに絶対値2以下になってしまうという意味。
今回の実験はそうはせずに、観測ごとに、掛け算するしないペアを選択してるから、そうはならずに不等式が破れる。 >>349
＞p.67『実験では毎回、4つの物理量のうち2つだけを選んで測り、残りの2つは測らないことになる。だが左の表では、測っていない物理量にも1か-1のどちらかの値が振られている。
これがイカサマなんだよ。
この考え方だと量子論でも破れなくなる。 >>352
例えば、
μ(0,λ1)=1
ν(0,λ1)=-1
μ(0,λ2)=-1
ν(1,λ2)=1
μ(1,λ3)=1
ν(0,λ3)=-1
μ(1,λ4)=1
ν(1,λ4)=1
が観測されたら、Sはいくつになるかな。 異なる結果が共存できるってだけの話だよね
量子コンピュータを形成する量子ビットがまさにそれだから別に目新しいものでも何でもないだろ
何をいまさら感がある >>355
これだと1つのペアしか掛け算できないというかしない。もっと何回も測らないと。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
