[論文レビュー] A Live Alternative to Quantum Spooks

Huw Price, K. B. Wharton|arXiv (Cornell University)|Oct 22, 2015

Quantum Mechanics and Applications被引用数 14

ひとこと要約

本稿は、量子力学における非局所性（遠隔作用）の代替案として、未来の測定が過去の系に影響を与える逆行的因果関係（retrocausality）を提示し、局所性を損なわず、超決定主義を要しないという主張を行う。主な貢献は、Hanson らの無じょうけんベルテストの結果と整合的であることを示し、一貫性があり局所的で時間対称な量子もつれの説明を可能にすることにある。

ABSTRACT

Quantum weirdness has been in the news recently, thanks to an ingenious new experiment by a team led by Roland Hanson, at the Delft University of Technology. Much of the coverage presents the experiment as good (even conclusive) news for spooky action-at-a-distance, and bad news for local realism. We point out that this interpretation ignores an alternative, namely that the quantum world is retrocausal. We conjecture that this loophole is missed because it is confused for superdeterminism on one side, or action-at-a-distance itself on the other. We explain why it is different from these options, and why it has clear advantages, in both cases.

研究の動機と目的

• 最近の無じょうけんベルテストが非局所性を確認し、局所実在論を排除することを広く受け入れられている解釈に挑戦すること。
• 未来の測定選択が過去の系に影響を与える逆行的因果関係が、量子相関を一貫した局所的説明として提供できることを強調すること。
• 逆行的因果関係が超決定主義とは異なり、自由意思や隠れた変数を放棄する必要がないことの明確化。
• 逆行的因果関係が非局所性と同等に実験的根拠を有しており、哲学的根拠のみで排除されるべきでないという主張。
• 量子力学に時間対称な解釈を導入し、局所性を保ちつつも量子もつれを説明できるようにすることを提唱すること。

提案手法

• 未来の測定設定が過去の系に逆行的因果関係によって影響を与える時間対称な量子力学の解釈を提唱する。
• 逆行的因果関係が超決定主義と異なる点を強調し、初期状態における事前の陰謀を要しないことの違いを明確にする。
• 中世の偶発主義（occasionalism）の類推を用いて、超決定主義が自由意思を損なうため説明に不十分であるのに対し、逆行的因果関係はこの問題を回避できることを説明する。
• Hanson ら（2015）の無じょうけんベルテストの実験結果が非局所性を確認すると解釈されているが、逆行的因果関係モデルがそれと整合的であると主張する。
• 実験では逆行的因果関係と非局所性を区別できないため、選択は理論的・哲学的根拠に基づくべきであると主張する。
• 基本的物理における時間対称性を逆行的因果関係の動機づけとして提示し、より深い物理的原理によって要求される可能性があると示唆する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 逆行的因果関係は、非局所性を避けて局所的で実在論的な量子もつれの説明を可能にするか？
• RQ2 逆行的因果関係は超決定主義とどのように異なり、なぜより防御可能な代替案であるのか？
• RQ3 最近の無じょうけんベルテストが非局所性を確認していると解釈されているにもかかわらず、なぜ逆行的因果関係モデルを除外しないのか？
• RQ4 逆行的因果関係は遠隔作用と実験的に区別可能か？もし不可能なら、なぜ真剰に検討されるべきなのか？
• RQ5 逆行的因果関係は自由意思や未来の開放性の考えと調和できるか、それとも時間的実在論の根本的再考を要するのか？

主な発見

• Hanson ら（2015）の実験は、広く非局所性を確認すると解釈されているが、局所性と実在論を保つ逆行的因果関係モデルを排除しない。
• 逆行的因果関係は、遠隔作用や初期状態における陰謀を要せず、量子相関の整合的説明を提供する。
• 本稿は、実験によって逆行的因果関係が除外されず、非局所性と同等の実験的根拠を有すると主張する。
• 逆行的因果関係は、測定設定と粒子の性質の事前の調整を要しないため、超決定主義が抱える哲学的問題（自由意思の喪失）を回避する。
• この枠組みは時間対称な量子力学の解釈と整合的であり、物理学におけるより深い対称性によって要求される可能性がある。
• 著者らは、逆行的因果関係が非局所性の代替として実現可能で、かつあまりに軽視されていると結論づける。したがって、『不気味な遠隔作用』の主張はまだ決着していない。