■ 見えない遠隔作用

量子力学の世界では，その基本概念がその誕生以前の物理学（これを古典物理学と呼ぶ）と大きく異なる部分が多く，様々な論争を引き起こした。波動と粒子の２重性やシュレディンガーの猫（観測問題）が代表的であろう。意外と知られていない事実として，量子力学での遠隔相互作用（非局所的相互作用）がある。これは電子スピンの一重項状態の観測結果によって確認されるが，量子力学創設当初は，観測結果の予測をめぐって大きな議論を引き起こした。概要は以下の通りである。

量子力学では２粒子系などの複合系を取り扱う時，角運動量を合成する。ある粒子の軌道角運動量Ｌと他粒子のスピン角運動量Ｓを合成することもできる（Ｊ＝Ｌ＋Ｓ）し，ある粒子のスピン角運動量Ｓ１と他粒子のスピン角運動量Ｓ２を合成することもできる。ここでは，粒子として電子を考え，各スピン（上向き +1/2, 下向き -1/2）の合成した結果をＳで表す。
Ｓ ＝ Ｓ１ ＋ Ｓ２

合成の結果，Ｓのとりうる値は＋１か０であるが，その合成された系のＺ軸成分Ｍは＋１，０， －１の３種類をとりうる。組み合わせとして以下の４種類の状態が考えられる。

① |Ｓ＝１，Ｍ＝１>
② |Ｓ＝１，Ｍ＝０>
③ |Ｓ＝１，Ｍ＝ －１>
④ |Ｓ＝０，Ｍ＝０>

④の状態をスピン一重項，すなわち全スピンＳがゼロの状態（スピン+1/2と スピン-1/2の合成された状態）と呼び，それは次のように状態表示される。

|Ｓ＝０，Ｍ＝０> = (|Z+，Z- > － |Z-，Z+ >）/√２

ここで，|Z+，Z- >は，Ｚ軸に対して電子１がスピン上向き状態で電子２がスピン下向き状態であることを意味する。|Z-，Z+ >はその反対に，電子１が下向き，電子２が上向き状態である。
一方の電子のスピン成分を測定することを考える。複合系（スピン一重項状態の系）が|Z+，Z- >にある確率も|Z-，Z+ >にある確率も等しいので，上向きないし下向きのスピンが得られる割合は明らかに５０対５０である。しかし，複合系の一つ，例えば電子１が上向きであると分かったら，電子２は必然的に下向き状態にあり，その逆も成り立つ。つまり，電子１のスピン成分が上向きであることが示された時，測定装置は上の式の第一項|Z+，Z- >を選び出している。引き続き電子２のスピン成分を測定すれば，複合系の状態ケットは|Z+，Z- >であることを確認するだけであり，そのスピンの値はマイナス（下向き）に違いないのである。
驚くべきことは，二つの粒子が飛び離れていく時にスピン状態の変化がないとしたら，２粒子が十分に遠くに離れて互いに相互作用をしないようになっても，こうした相関関係が保たれていることである。電子２は，十分遠くに離れていても，あたかも電子１のスピン成分がどう測定されるのかを知っているかのようにその反対の値をとるのである。

当時の多くの物理学者はスピン相関の測定に関する量子力学の上記解釈に不満であった。その代表選手はアインシュタインであり，彼は，現在はＥＰＲ論文（Einstein, Podolsky and Rosen)と呼ばれる論文を公にし，量子力学は不完全であると主張し，その是非をめぐってのボーアと論争（１９３５年，ＥＰＲ論争）を繰広げた。その中でアインシュタインは，次のような局所性原理を仮定する必要性を強調した。“しかし私の考えでは，絶対に固持しなければならない一つの仮定がある。それは，系Ａの真の実際の状況は，空間的に遠く離れた別の系Ｂで何がなされるかには依存しないということである。”（注；空間的に遠いとは，系Ａと系Ｂをほぼ同時に測定した場合に，系Ｂの測定結果が光のスピードを越えるような時間内には系Ａには伝達されない，それほど遠くに系Ａと系Ｂは離れている，ということ）

何人かの当時の物理学者は，スピン測定に関する量子力学の困難はその確率解釈に起因するものであり，“隠れた変数”を導入することにより“量子力学に代わる理論”を構築すれば困難は解消されると考えた。しかし，当時は２つの異なる理論を実験的に検証する方法も示すことはできず，また，新理論に基づく実験結果も量子力学の予測と一致するものと考えられており，すべての論争は単に形而上学の領域に属するものであった。

ところが１９６４年に事情は一変した。この年，ジョン・ベルは，アインシュタインの局所性原理に基づいた“量子力学に代わる理論”を構築したとしても，そこでは，スピン相関実験の観測量の間に，一つの実際に試すことのできる不等式関係（ベルの不等式）を予測することができ，それは量子力学の予測とは一致しない ことを論文として発表した。つまり，２つの理論は実験的に相違が検証できることが指摘されたのである。そして，１９８１年にフランスの物理学者アラン・アスぺのグループによって一連の実験が行われ，その結果，量子力学の正しさが示されたのである。

以上を要約すると，量子力学は不完全であるというアインシュタイン等の主張はしりぞけられ，併せてその論拠のもととなったアインシュタインの局所性原理は正しくない，つまり，非局所的な相互作用（遠隔相互作用）が存在することが最終的に確認されたのである。決着を見るまでには，ＥＰＲ論文が提出されてから約５０年という実に長い歳月が必要であった。

スピン一重項による遠隔作用を用いて，現実の世界において巨視的に離れた２拠点Ａ，Ｂ間で超光速な通信手段は可能であろうか？こんなことができれば大発明だろうが，どうも大半の意見は不可能ということのようだ。理由は，Ａ地点での測定結果はＢ地点に瞬時には伝わるが，Ａ地点での測定結果が全くランダムであり，値の出現（Ｚ＋またはＺ－）順序をコントロールできないことにある。従って，Ｂ地点に送られる情報に意味を持たすことができない。Ｂにとっては単に意味のない値が並んでいるだけである。

それにも拘わらず，量子易学ではＡ，Ｂ間での遠隔相互作用を仮定する。Ａは自己の無意識場であり，Ｂは集合的無意識場である。そして，スピン一重項を構成する粒子は電子ではなくエバネッセント光子凝集体というのが量子易学の基本的枠組みである。これが成立するのは，量子易学が相手にするのは集合的無意識場であり，その実体としては光子の真空状態の一種と考えるからである。

（２００１年１１月２５日；第一版 Copyright 寒泉）