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有名な二重スリット実験は、量子の本質だけを取り出しても成り立つ 2025.08.19

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有名な二重スリット実験は、量子の本質だけを取り出しても成り立つ
2025.08.19 17:00:36 TUESDAY
アメリカのマサチューセッツ工科大学（MIT）で行われた研究により、有名な「二重スリット実験」の「本質」を極限までシンプルにすると、物質の“もやもや”した存在確率、つまり量子の特徴そのものだけで成り立つことが、今回の最新研究ではっきり示されました。
この実験では、通常のように板に空いた二つの穴（スリット）を使うのではなく、代わりに“ぼんやりした位置”に存在する原子そのものをスリットとして使いました。
原子の位置は完全には決まっておらず、「このあたりにいる確率が高い」という、いわゆる“波束（はそく）”という形で広がっています。
そんな原子のそばに1個の光子を飛ばすと、光子は原子のどこかをかすめて通ります。
その際、光子が原子にほんのわずかな影響を与えることで、「どちらを通ったか」という情報がこの世界のどこかに記録されてしまいます。
するとその瞬間、光は“波”としてのふるまいをやめ、“粒”として観測されるのです。
この極限までシンプルにした「原子×光子」の実験でも、「情報の記録が現実を変える」という量子のルールがそのまま働いていることが確認されました。
つまり、重たい観察装置や大がかりなスリット板がなくても、たった一つの原子と光子だけで、量子力学が示す「観察＝情報の記録が現実に影響する」ことが実証されたのです。
（※論文の厳密な解説のみが読みたいというひとは最終ページに飛んで下さい）
研究内容の詳細は2025年7月22日に『Physical Review Letters』にて発表されました。
Famous double-slit experiment holds up when stripped to its quantum essentials
https://news.mit.edu/2025/famous-double-slit-experiment-holds-when-stripped-to-quantum-essentials-0728
Coherent and Incoherent Light Scattering by Single-Atom Wave Packets
https://doi.org/10.1103/zwhd-1k2t
 川勝康弘
川勝康弘Yasuhiro Kawakatsu
ナゾロジー副編集長。 大学で研究生活を送ること10年と少し。 小説家としての活動履歴あり。 専門は生物学ですが、量子力学・社会学・医学・薬学なども担当します。 日々の記事作成は可能な限り、一次資料たる論文を元にするよう心がけています。 夢は最新科学をまとめて小学生用に本にすること。
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目次
アインシュタインが残した二重スリット実験の宿題
スリットの代りを「1個の原子」に任せる究極の簡素化
二重スリット実験で「アインシュタインの宿題」を解決した
ややくわしい解説

※存在は確率？