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１３０ 物理学研究所

因果律崩壊？

ナゾロジー
量子論〉東京大学〉物理学〉量子〉量子もつれ〉量子力学
東京大学が「因果を打ち破って充電」する量子電池を発表
2023.12.27 WEDNESDAY
因果を破って充電します。
東京大学で行われた研究により、因果律の壁を打ち破る新たな手法によって、従来の量子電池の性能限界を超えることに成功しました。
これまで私たちは古典的な物理学も量子力学でも「AがBを起こす」と「BがAを起こす」いう因果律が存在する場合、一度に実行できるのは片方だけであると考えていました。
しかし新たな充電法では、2つの因果関係を量子的に重ね合わせる方法が用いられており、「AがBを起こす」と「BがAを起こす」という2つの因果の経路から同時に充電することに成功しました。
研究者たちはこの方法を使えば、既存の量子電池の充電能力を高めることができると述べています。
しかし因果律を破るとは、具体的にどんな方法なのでしょうか？
今回はまず因果律を打ち破る不確定因果順序（ICO）と量子電池の基本的な仕組みを解説し、その後、2つの量子世界の現象を組み合わせた今回の研究結果について紹介したいと思います。
研究内容の詳細は2023年12月13日に『Physical Review Letters』に掲載されました。
Quantum batteries break causality
https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00323.html
Charging Quantum Batteries via Indefinite Causal Order: Theory and Experiment
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.240401


ナゾロジー
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因果律崩壊？光が原子雲に入る前に原子雲から出ていくのを観測
2024.09.20 FRIDAY
カナダのトロント大学で行われた研究により、原子雲に向けて発射された光の粒子が、原子雲に入るよりも前に、原子雲から出てきてしまったことが実験的に観測されました。
これまでの研究により、液体や気体など媒体の中を通過する光を遅らせたり、完全に停止させるなど遅延の極大化が行われてきましたが、今回は逆に遅延をゼロを超えてマイナスにすることを実現したのです。
研究者たちによれば、この現象は光子に負の時間が流れていたと解釈できると述べています。
この奇妙な現象は、どんな原理で起きたのでしょうか？
研究内容の詳細は2024年9月5日にプレプリントサーバーである『arXiv』にて発表されました。
Experimental evidence that a photon can spend a negative amount of time in an atom cloud
https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.03680
※つまり、入る前の光と、出て行った光が、同時に存在出来る？影分身的な



因果性
Wikipedia
https://ja.wikipedia.org › wiki › 因果性
因果性（いんがせい、英: causality）とは、2つの出来事が原因と結果という関係で結びついていることや、あるいは結びついているかどうかを問題にした概念である。
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』