[論文レビュー] Reply to the "Comment on: Testing the speed of 'spooky action at a distance' "

D. Salart, A. Baas+3 more|ArXiv.org|Oct 27, 2008

Sports Dynamics and Biomechanics被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、2008年のNature誌に発表された35 kmのファイバーを用いた非局所的量子相関の実験についての批判に応えるものである。高可視度の二光子干渉（95％以上）を用いたFranson干渉計の設定を擁護し、非局所性を検証するものである。複数の抜け穴を同時に閉じることは依然として課題であるが、標準的な仮定の下で、局所的隠れ変数理論の説明を効果的に排除できると主張している。また、このような実験におけるアクティブスイッチングの実用的限界についても論じている。

ABSTRACT

This is the reply to the comment arXiv:0810.4452 by Kofler, Ursin, Brukner, and Zeilinger.

研究の動機と目的

• Kofler らが提起した、2008年の量子非局所性実験の解釈に関する懸念に応えること。
• 実験が局所的共通原因ではなく、超光速の影響をテストしていること、特に量子相関の速度に焦点を当てる。
• 技術的制限のため、アクティブスイッチの代わりに被動コプラを用いたFranson干渉計の設定を正当化すること。
• 局所性と検出抜け穴を同時に閉じることが、非局所性の決定的テストに不可欠であることを強調すること。
• すべての抜け穴を閉じていないものの、標準的な仮定の下で、局所実在主義に対する強い証拠を提供していることを確認すること。

提案手法

• 著者らは、35 kmの光ファイバーを介した二光子干渉実験を用いて、量子非局所性をテストするFranson干渉計の設定を採用した。
• ベルの不等式を破る可能性がある、95％を超える高可視度の二光子干渉を達成した。
• 非干渉ピークを排除するために高速光スイッチを使用する代わりに、3 dBの損失が生じるため、被動コプラを採用した。
• 検出器が作動したとき、または巨視的質量が移動したときに量子測定が完了すると仮定した。これは、著者らの以前の研究で支持されている。
• 実験は、独立したランダム性と、検出イベントが局所的に分離されている（時空的に分離されている）という仮定に依存している。
• 局所性と検出抜け穴を同時に閉じることが必要であるが、技術的に依然として困難であると主張した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 一つの抜け穴しか閉じていない状況下でも、局所的隠れ変数理論の説明に依存せずに、量子非局所性をテストできるか？
• RQ2 Franson干渉計において、アクティブスイッチの代わりに被動コプラを使用することは、非局所的相関の観測にとって妥当な代替手段であるか？
• RQ3 長距離での高可視度二光子干渉は、どれほどまでに局所実在主義を排除できるか？
• RQ4 検出タイミングと測定完了の仮定が、非局所性テストの妥当性にどのように影響するか？
• RQ5 長基線量子干渉実験において、アクティブスイッチと被動コプラの間には、どのような実用的トレードオフがあるか？

主な発見

• ベルの不等式を破るのに十分な二光子干渉可視度が達成され、量子相関の非局所的性質を支持する。
• 現在の技術的条件下では、アクティブスイッチの代わりに被動コプラを使用することは、技術的により現実的であるが、非干渉的側帯ピークが生じる。
• アクティブスイッチングは側帯ピークを排除できるが、3 dBの損失を伴い、現在の技術では実用的ではない。
• 著者らは、局所性と検出抜け穴を同時に閉じることは依然として極めて困難であると確認した。
• すべての抜け穴を閉じていないものの、標準的な仮定の下で、局所的共通原因説明に対する強い証拠を提供している。
• 本研究は、量子理論が予測するように、量子相関は局所的隠れ変数では説明できないと再確認した。