月への答え

判決は確定した。では、この判決文を正しく読もう。実験が処刑したのは局所実在論――「実在性」と「局所性」を両方同時に仮定する立場だ。ここは慎重に言わないといけない。死んだのはあくまでセットであって、どちらか片方は生き残れる。自然は少なくとも一方を裏切っている。さて、どちらを手放すか。量子力学の標準的な立場は、実在性のほうを手放す。測定結果は測る前には存在せず、測った瞬間に生まれる。説明書は最初から1冊もなかった、という読み方だ。

最重要の論点だ。よく覚えていたね。あのときの答えを、今日の道具でもう一度たどってから、きみの言う「それだけでは足りない」に答えよう。結論から言うと、相対性理論は無傷だ。理由を実験で考えよう。アリスがもつれを使ってボブに「今すぐ帰れ」と伝えたいとする。アリスにできるのは角度を選ぶことだけだ。ではボブの手元には何が見える？ ボブの光子の測定結果は――アリスがどの角度を選ぼうと、そもそも測ろうと測るまいと――○と×が半々のランダムな列にしか見えない。STAGE2で確認した実験事実だね。ボブの手元のデータだけからは、アリスの行動について1ビットの情報も読み取れない。あの強い相関は、2人が後日会って、記録を突き合わせたときに初めて浮かび上がる。そして記録を届ける手段は電話でもメールでも、必ず光速以下だ。もつれは通信には使えない。これを専門用語で「非通信定理」という。そのうえで、きみの問いに答えよう。相対性理論が禁じているのは「信号（情報）が光速を超えて伝わること」であって、それはいま見たとおり守られている。だから「状態が一瞬で変わる」という言い方を認めても、正面衝突は起きないんだ。量子力学が持っているのは、情報を運べない種類のつながり――速達便には使えない糸なんだよ。

歴史の妙だね。だから現代物理の標準的な整理はこうなる。捨てるもの：実在性（測る前の値は存在しない）。守るもの：通信としての局所性（情報は光速を超えない）。ただし公平のために言っておくと、別の道を選ぶ理論も存在するよ。ボームという物理学者の理論は、実在性を守る代わりにあからさまに非局所的な隠れた変数を認める。ほかにも、測定のたびに世界が分岐すると考える解釈や、前のステージで触れた超決定論まである。ベルの不等式が証明したのは「どの道を選んでも、局所実在論という常識には戻れない」ということ。どの代償を払うかは、いまも物理学者の間で議論が続いている。

安心してほしい、月はある。鍵は「見る」の意味だよ。実験室のもつれ光子は、外界から完璧に隔離されているからこそ「答えのない状態」を保てた。ところが月はどうか。太陽の光が絶え間なく当たり、はね返り、宇宙のちりや粒子が衝突し続けている。月は毎瞬、兆の兆倍という桁の粒子から「測定」を受け続けているようなものなんだ。人間が見ているかどうかは関係ない。環境との相互作用がやまないかぎり、月のような巨大な物体の位置や形は、実質的に常に確定し続ける。だから正確な答えはこうだ。「量子力学は月を消さない。ただし、孤立したミクロの世界では、『聞かれていない質問の答え』は本当に存在しない」。アインシュタインの直観は日常の世界では正しく、宇宙の最深部では覆された、ということだね。

そして物語には続きがある。ベルの不等式は、宇宙の姿を裁いた後、実用の道具に転職したんだ。代表が量子暗号だよ。もつれ光子ペアで暗号の鍵を配る方式では、盗聴者が光子に手を出すと、もつれが壊れてベルの不等式の破れが弱まってしまう。つまり通信のあいまに不等式をテストし続ければ、盗聴の有無を物理法則が保証する形で検知できる。「不等式がしっかり破れている＝誰にも覗かれていない」という品質保証書だ。量子コンピュータも量子テレポーテーションも、もつれを資源として動く。アインシュタインが「不気味」と呼んだ相関は、いまや21世紀の技術の心臓部になっている。

それこそがこの旅の宝物だよ。ベル自身の言葉を借りれば、彼が示したのは「素朴に見える仮定が、実は検証可能な物理的主張だった」ということだ。哲学と物理の境界線は、賢い問いの立て方ひとつで動く。そして境界線を動かしたのは、豪華な実験装置でも難解な数学でもなく、個数を数えるという最も素朴な論法だった。きみが今日やった計算は、本物のベルの定理そのものだ。胸を張っていい。最後のクイズを解いて、旅を締めくくろう。