No.014　エンタングルメント（相関）と不確定性原理

地球に国境は必要なのか！？
提唱：パラダイムシフト

エンタングルメント（相関）と不確定性原理

<エンタングルメント（相関）>　
　エンタングルメントとは、2つ以上の離れた系の間に見られる量子力学特有の相関なのだが、これにも様々な解釈が存在しているようだ。そのひとつに量子もつれという概念がある。

一般的に

(1) 量子多体系において現れる、古典確率では説明できない相関やそれに関わる現象を漠然と指す用
語として用いられる。しかし、量子情報理論においてはより限定的に、LOCC（局所量子操作及び古典通信）で増加しない多体間の相関を表す用語として用いられる。

(2) は(1)のある側面を緻密化したものであるが、捨象された部分も少なくない。例えば典型的な非局所効果であるベルの不等式の破れなどは(2)の枠組みにはなじまない。

　どちらの意味においても、複合系の状態がそれを構成する個々の部分系の量子状態の積として表せないときにのみ、量子もつれは存在する。このときの複合系の状態をエンタングル状態という。量子もつれは、量子絡み合い、量子エンタングルメントまたは単にエンタングルメントとも呼ばれている。
この量子もつれを利用すると、様々な量子情報的なタスクを行うことができる。代表的な例が、量子テレポーテーション、スーパーデンス・コーディングである。

　量子テレポーテーションは、量子もつれと（2ビットの）古典情報の通信を用いて離れた場所に（1量子ビットの）量子状態を転送するタスクである。逆に、スーパーデンス・コーディングは、量子もつれと1量子ビットの通信を用いて2ビットの古典情報を離れた場所に転送するタスクである。この概念によるさまざまな研究が進められているが、「もつれ」と表現することに疑問を感じる。観測的にはもつれていない。「もつれ」とは、からみ合って入り乱れる。という事であるがそうではない。美しいほどに計算された設計である。但し、相関はある。