パラレルワールドとは何か 二重スリット実験と量子コンピューター

謎

パラレルワールドは、別の選択をした世界が並行して存在するという考え方です。SFの題材として知られていますが、量子力学の実験や量子コンピューターの話題と結びつけて語られることもあります。この記事では、その見方をやわらかく紹介しながら、確認できている事実を添えていきます。

分かれ道の先にある別の世界

パラレルワールドのいちばん分かりやすいイメージは「分かれ道」だ、という見方があります。道の途中で右を選んだ世界がいまの現実だとすると、左を選んだ世界も並行して存在している、という考え方です。

人生に当てはめれば、別の相手と結婚した自分や、スポーツ選手になった自分がいる世界も、可能性としてはありうる、と説明されることがあります。

二重スリット実験が投げかける不思議

パラレルワールドが物理学の話題になった大きなきっかけとして、量子力学の「二重スリット実験」が挙げられることがあります。電子のような小さな存在は、粒としての性質と波としての性質の両方を持つとされ、2つの穴に向けて電子を1個ずつ打ち込んでも、何度も繰り返すとスクリーンには波が重なったときのような縞模様が現れる、と説明されます。

電子が粒であれば、どちらか一方の穴しか通れないはずです。それでも縞模様ができることが、この実験の不思議なところだと語られています。

確認できていること:日立製作所によると、1989年に外村彰博士らが電子を1個ずつ飛ばす実験を行い、約20分後にはっきりとした干渉縞が観察されたとされています。

重なり合う世界という解釈

この縞模様を、電子が「上の穴を通った世界」と「下の穴を通った世界」の両方が重なって存在しているためだ、と解釈する見方があります。この記事では「パラレルワールド」という呼び名を使っていますが、物理学では、これに近い考え方が「多世界解釈」として議論されています。

確認できていること:スタンフォード哲学百科事典によると、多世界解釈は1957年にヒュー・エヴェレットが最初の論文を発表した量子力学の解釈の一つで、物理学者の間で意見が一致しているわけではないとされています。

なぜ私たちは実感できないのか

私たちがパラレルワールドを感じないのは、人間が膨大な数の粒子でできているからだ、という説明があります。粒子が1個なら別の世界と重なり合う確率は高くても、数が増えるほどその確率は劇的に下がり、人間のような大きな物体では実質的にゼロに近くなる、という考え方です。

確認できていること:スタンフォード哲学百科事典によると、身のまわりの大きさの物体で干渉が見えなくなるのは、周囲の空気や光などとの相互作用で干渉が失われる「デコヒーレンス」という現象で説明されています。

量子コンピューターとのつながり

量子コンピューターは、世界の重なり合いを計算に生かしたものだ、という話が出てくることがあります。通常のコンピューターが順番に計算するのに対して、別の世界に計算を振り分けて同時に進めるようなイメージで、圧倒的な速さにつながる、という説明です。

Google Quantum AIのハルトムート・ネヴェンさんは、2024年12月の量子チップ発表の中で、この成果は「量子計算が多くの並行宇宙で行われているという考え方に信憑性を与える」と述べています。

確認できていること:Googleによると、量子チップWillow(105量子ビット)は、ベンチマークの計算を5分足らずで終えたとされ、最速級のスーパーコンピューターでは10セプティリオン年かかると見積もられています。

おわりに

パラレルワールドは、SFのような話にも聞こえますが、量子力学の実験や解釈をめぐる議論と結びついて語られてきた考え方でもあります。確認できているのは実験や発表の内容までで、世界が本当に重なり合っているのかどうかは、物理学者の間でも意見が分かれています。やわらかく受け止めながら、これからの研究の広がりを見守りたいところです。

僕のひとりごと

僕は、いくら考えても意味不明だなあと感じています!ワケ分からん世界ですね。

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