SF映画のテレポートを科学で解説!

テレポーテーションについて宇宙・航空科学

映画を見ていると、瞬間移動(テレポート)の能力が使われるおもしろいシーンがあります。

この遠距離で行われる不気味なアクションは一体どのようなものなのでしょうか?

たとえば、主人公とその仲間たちがパワーを使うとき、量子もつれと呼ばれる不思議な現象によって場所が入れ替わるようなシーン。

量子もつれとは一体何なのでしょうか?そして、量子のもつれを使えばテレポートは可能になるのでしょうか?

以下に、映画の光によるテレポーテーションを例に科学的に考えてみましょう。

量子もつれとは

量子力学と呼ばれる小さな粒子の研究において、量子もつれと呼ばれる現象がああります。

小さな粒子同士の秘密のつながりのようなものです。

粒子は深く結びつき、2センチ離れていても、200光年離れていても、瞬時に別の粒子に影響を与えるというもの。

2つのうち一方の量子の状態や運動量が変わると、もう片方の状態や運動量も瞬時に変化する現象をいいます。

それは空間を超越しています。

少しおかしな例では、ピザベーグルを食べようと思っただけで、どこにいてもすぐにお腹が空いてしまうのと同じようなものでしょうか。

量子もつれは現実的な話なのか?

映画では、この量子もつれが主人公と仲間をテレポートさせ、瞬時に入れ替わらせていました。

しかし現実には、科学者たちは、光子や電子のような顕微鏡でしか見ることのできないものをテレポートさせるという現象についてはまだ一歩歩み始めた段階です。

研究者たちは、量子状態をある粒子から離れた別の粒子に転送するためにもつれ粒子を使うことはできますが、実際の物質を転送することはできていません。

状態をテレポートするということは、スピンや偏光といった粒子の特性を定義する量子情報を、遠くのもつれた粒子に転送することを意味します。

テレポートはできるのか?

しかし、これを使えば、キャプテン・マーベルのようにテレポートできるようになるのでしょうか?

答えは「No」でしょう。

それは、一輪車に乗りながら目隠しでIKEAの家具を組み立てようとするのに匹敵する複雑さだからです。

これは、計算の難しさ、生物学の複雑さ、量子デコヒーレンス(量子系が環境との相互作用によって量子的な振る舞いを失い、古典的な振る舞いになるプロセス)の問題によるものです。

量子もつれを利用すると何ができるのか

しかし、マーベルズは実際に光ベースの力を使っており、光粒子(フォトン)は、人類が実際に絡め取ることに成功した数少ない粒子のひとつです。

つまり、テレポートは、完全なフィクションではなく、SFに近いようです。

確かに、量子もつれを利用すれば、量子暗号を使って安全な情報を送ったり、現在のスーパーコンピューターよりも高速な量子コンピューターを作ったり、原子時計や重力波検出器のような高精度の測定装置を作ったりすることができます。

映画では、魔法を追求するために物理学に創造的な自由を与えてはいますが、どうやらそれは単なる当てずっぽうだけではないようです。

いつの日か、スーパーヒーローのように宇宙をテレポートできるようになるかもしれませんね。

参照元:Science of The Marvels Movie EXPLAINED!

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