パラレルワールド・量子力学

量子テレポーテーションをテレビゲームに例えて誰にでも分かるように解説

量子レベルですが、テレポーテーションに成功したそうですね。

といっても、量子そのものがテレポーテーションするのではなく、量子の持つ情報のみです。そして情報そのものが空間を伝わって転送されるわけでもありません。

量子テレポーテーションの原理や仕組みを誰でもわかるように説明します。

量子テレポーテーションの原理

量子テレポーテーションの原理を簡単に説明します。

量子は、観測された瞬間にその振る舞いが確定します。

これはルーレットに例えると分かりやすいです。
1と2の数字が書かれているルーレットが高速で回転しているとします。ルーレットが停止する前から1か2のどちらかの数字が出ることは確定していますが、実際に停止ボタンを押すまでどちらの数字が出るかは分からないと思います。停止ボタンを押して停止した瞬間に数字が確定と思います。

量子も観測されてない時は波のような状態で、回転中のルーレットのように結果が確定しておらず、観測された瞬間に振る舞いの結果が確定します。

量子は普段は回転中のルーレットと同じ状態で、観測(ルーレットを停止)するまで結果が分からない状態にあるんですね。

量子のもつれ状態にある2つの粒子(簡単に言うとペア、双子の粒子)は、片方が観測されて振る舞いが確定した瞬間に、もう一方も確定するという性質があります。

量子テレポーテーションとは、この性質を利用してデータを転送するというものです。

双子の粒子を作り、2つの粒子をそれぞれ離れた場所におきます。

片方の粒子を観測して振る舞いを確定させると、もう片方も瞬時に確定します。

ルーレットで例えると、ルーレットAとルーレットBという2つのルーレットが回転しているとします。片方のストップボタンを押して停止させるともう片方も同時に停止するのです。

2つの粒子がどんなに離れていても、たとえ100光年、1億光年離れていても同じになるので、片方を観測して結果を確定させれば、瞬時にもう片方も振る舞いが確定して観測結果が得られます。その性質を利用してデータを伝えます。

これも先ほどと同じルーレットで例えます。双子の粒子をそれぞれルーレットAとルーレットBとします。ルーレットAとルーレットBを1000キロ離れた場所におきます。ルーレットAを停止させると、同時に1000キロ離れた場所にあるルーレットBも停止します。(これは双子の粒子の性質で必ずそうなります)

二つのルーレット(双子の粒子)は、ルーレットAの数字が1で停止した時は、ルーレットBの数字は必ず2で停止する、ルーレットAが2の時はルーレットBは1で停止するといったような相関関係にあります。

なので、ルーレットBの結果を見れば1000キロ離れた場所にあるルーレットAの結果が確認せずとも分かります。それを利用してデータを転送できるわけです。ルーレットAが1の時は必ずルーレットBは2になるので、1つにつき1つ(1ビット=1か2か、YESかNOか)のデータが転送できるんですね。

パソコンのデータやプログラムも0か1という1ビットのデータの膨大な数の羅列で成り立っていいます。

0と1の組み合わせで、00000001=Aですよ、00000010=Bですよ、みたいに決まっていて、Aという文字をモニターに表示させなさいという命令も0と1の組み合わせで書かれていて、命令が実行されるとモニターに文字が表示されるんですね。

1つの粒子で送れる情報は1ビットでも、大量の粒子を使えば、大量のデータの転送が可能になるということですね。

理論上距離は関係なく、例え二つの粒子が1億光年離れていようが瞬時にデータが転送できます。双子の粒子は片方が確定するとどんなに離れていようが同時にもう一方も確定するからです。

光の速さで1億年もかかるほど離れた場所でも一瞬でデータが送れるなんて意味不明ですが、どういうことかは、テレビゲーム(コンピュータープログラム)で説明すると分かりやすいです。

テレビゲームでは量子テレポーテーションが当たり前に使われている

実はゲーム内では量子テレポーテーションと同じことが当たり前に行われています。ゲームの世界の中(ゲームプログラム内)で情報を共有することでストーリーが進行していくんですね。

例えば、RPGゲームで、ダンジョンでボスを倒したとします。

すると、ボスを倒した瞬間に"ボスを倒した"というデータがONになります。

"ボスを倒した"というデータがONになると、町の人に話しかけた時に「ボスを倒してくれてありがとう」と話すというデータがONになります。

"ボスを倒した"というデータがONになった瞬間、遠く離れた町の住人の話す内容が変化するというようになるんですね。

ゲーム内のダンジョンと町の距離が100キロ離れていようと一瞬で変わる、つまり瞬時に情報が伝わるのです。量子テレポーテーションもこれと同じです。

距離に関係なく瞬時に伝わるのは同一プログラムの内の事象だからです。

ゲーム内のマップ上でダンジョンと町の距離が離れていたとしても、プログラム上の仮想世界なので物理的な距離というものは存在しないんですね。

AがONになればBもONになる、距離は関係ない、量子テレポーテーションもこれと仕組み的には同じです。

とすると宇宙もコンピュータープログラム上の仮想空間で、ゲームのようにプログラム内のことなので、実際には距離や時間が存在していないために量子テレポーテーションが可能なのでは考えられます。そうでなければ物理的に何億光年離れた場所にある粒子が連動しているなんてことは不可能なのではと思います。

物質のテレポーテーションは可能か

ゲームではワープも当たり前にできますが、ゲームでのワープもこれも先ほどと同様のAが変わるとBも瞬時に変わるプログラム、量子テレポーテーションと同じ原理で行われています。

ゲームのワープも、マップ上を瞬時に移動させているのではなく、画面上のA地点の主人公の描画を消して、B地点に描画しているということですね。

A地点の主人公を消滅させると同時にB地点に表示させることで、ワープしたように見えるということですね。これは主人公がプログラム上のデータだからこそ可能なことです。A地点の主人公の描画を消して、B地点に描画しなさいという命令、プログラムでしかありません。

量子テレポーテーションはデータの転送しかできないとされていますが、データが転送できるということは、物質も最小までつきつめるとデータ(粒子でてきている)ですから、理論上は量子テレポーテーションの仕組みを利用すれば1億光年離れていようが物質を瞬時にワープさせることが可能ということになります。

ワープといっても、ゲームと一緒で空間を瞬時に移動するのではなく、A地点の物質を消滅させて、B地点に全く同じ物を作り上げるいうことです。これを人間でやると考えると怖いですね。A地点の人間を消滅させて、B地点にそっくりな人間を作るのです。文字通り消滅させて別の場所に作るのです。意識や記憶も含めて寸分違わずに同じ人間を作るのです。

物質も原子や電子、粒子でできているので、量子の振る舞いを変化させれば、消したり、作ったりできるわけですね。量子テレポーテーションでは、A地点の粒子達に物質から元のエネルギー状態に戻りなさいという命令を、B地点にある双子の粒子達に物質として振舞いなさいという命令を伝達させれば、離れた場所に同じものを作ることができます。

これが出来るとなると、理論上は瞬時に別人に返信したり、若返ったり、自分を2人作ったりもできてしまうことにもなります。テレポーテーションがA地点のAさんを消滅させ、B地点にAさんを発生させるということですから、それができるなら男性であるAさんを消滅させて、見た目が女性であるAさんを発生させるというようにすれば変身も可能なわけですね。

今後何千年とか経って文明が進化したらこんなことも当たり前に可能になるかもしれません。

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