4コマ「はなれていてもつながってる? 量子もつれのなぞ」。1コマ目みい「量子もつれで、遠くのゆうを起こせる?」、2コマ目ゆう「離れた粒の測定結果には特別な関係があるけど、好きな合図は送れないよ」、3コマ目みい「起きろー……起きろー……」、4コマ目みい「やっぱり、隣まで行こう」
みいみい

ねえゆう、うんと遠くはなれてても、つながってる2つのものって、あるの?

ゆうゆう

あるんだよ。それも、宇宙うちゅうのはしとはしくらい遠くてもね

量子りょうしもつれは、2つで1組のふしぎな約束やくそく

はなれていてもつながってる? 量子もつれのなぞ(量子もつれは、2つで1組のふしぎな約束)
ゆうゆう

2つの光のつぶは、片方かたほうだけでは性質せいしつまらない組の状態じょうたいになれるんだ。これが量子もつれだよ

みいみい

片方だけでは決まらないのに、2つで考えると決まるの?

ゆうゆう

あじちがいのおやつカードが2まい、1セットになってると思ってごらん

みいみい

ふつうの2つとは、何かちがうんだね

ゆうゆう

片方をけて味を見ると、もう片方の味も、ぴたっと決まるんだ。でも、これは本物ほんものとは少しちがうたとえだよ

みいみい

あっ、2つで1セットだから、もう片方の味もわかるんだね!

みいみい

にゃんと!! じゃあ遠くのゆうに、おやつの味をすぐおくれちゃうんだ!

ゆうゆう

そう思うよねえ。みいがカードを開けたら、ぼくの味までわかりそうだもんね

みいみい

みいが開けたら、おやつをすぐゆうにおすそわけできるんだ!

ゆうゆう

ふふ、でも、それができるわけではないんだ。つぎの話で説明せつめいするね

みいみい

えっ、送れないんだ! じゃあ、次の話を聞く!

はなれていても、合図を送っているわけじゃない

はなれていてもつながってる? 量子もつれのなぞ(はなれていても、合図を送っているわけじゃない)
みいみい

え、味は決まるのに、合図は送れないの?

ゆうゆう

自分が見る答えは、まったくのでたらめなんだ。だから、それだけじゃメッセージにならないんだよ

みいみい

でも、つながってるのに合図を送れないなんて、へんだよ!

ゆうゆう

あとで2ひきあつまって、答えを見せ合って、はじめて「ふしぎな強いつながり」がわかるんだ

みいみい

えっ、ひとりで見る答えは、でたらめにしか見えないの?

ゆうゆう

そうだよ。ふたを開けるまで味がわからないおやつはこを、2つ同時に開けるようなものだね

みいみい

答えを見せ合って、はじめて強いつながりがわかるんだね

ゆうゆう

おやつ通信つうしんなら、みいに毎日おすそわけできるのになあ……ふわ……

みいみい

ゆう、またおやつに話をそらしてるよ

ゆうゆう

ご、ごめん。通信できない話にもどるよ

みいみい

うん、話を戻そう!

最初さいしょから答えを決めていた」だけでは説明できない

はなれていてもつながってる? 量子もつれのなぞ(「最初から答えを決めていた」だけでは説明できない)
ゆうゆう

科学者たちは、こう考えたんだ。「じつはカードが、生まれたときからこっそり答えをってただけじゃないか」って

みいみい

ずるい答えひょうを、こっそり持ってた、ってこと?

ゆうゆう

そう。でも、見る向きむきえて何もためすと、答え表だけでは説明できない強いつながりが出てきたんだ

みいみい

向きを変えるたびに、答えがどうなるか分からないの、ちょっとこわいよ……

ゆうゆう

……うん。ぼくがとなりにいるから、ゆっくり見ていこうね

みいみい

あっ、何度もためすと、答え表だけでは説明できないってわかるんだ!

ゆうゆう

だから、事前じぜんに決めた答え表だけでは、この強いつながりを説明できないんだ

みいみい

にゃんと!! 事前に答え表を書いても、全問ぜんもん正解せいかいできないの?

みいみい

じゃあ答え表を、ゆうのおやつの下にこっそりかくしちゃおう!

ゆうゆう

おやつの下!? でも、たくさんの実験じっけんで、答え表だけでは説明できないとわかったんだ。ふしぎなつながりだよ

みいみい

うん、わかった! 答え表だけじゃ説明できないんだね

量子もつれは、どこで役立やくだつの?

はなれていてもつながってる? 量子もつれのなぞ(量子もつれは、どこで役立つの?)
ゆうゆう

このつながりは、こわれやすい暗号あんごうを作る研究けんきゅうや、遠くに情報じょうほうはこぶ研究に使つかわれているんだ

みいみい

にゃんと!! じゃあ、みいを宇宙船ごとワープさせて!

みいみい

おやつも宇宙船も、みいといっしょにワープできるんだね!

ゆうゆう

みい本体ははこべないんだ。量子テレポーテーションは、人・物・おやつを運ぶことではないよ

みいみい

えっ、人もおやつも運べないの?

ゆうゆう

運べるのは、光の粒が持つ小さな状態だけだよ

みいみい

状態だけ? みいの体はいていくんだ!

ゆうゆう

しかも、ふつうの通信もいっしょに必要ひつようなんだよ

みいみい

そっか。光の粒の状態だけが運ばれて、みいはここにいていいんだね。ちょっとほっとしたよ

ねこ換算

はなれていてもつながってる? 量子もつれのなぞ(ねこ換算)
ゆうゆう

1組だけでは、つながりの強さはわからないんだ。肉球にくきゅうスタンプを100組ぶん集めて、左右の台紙をかさねてみよう

みいみい

にゃんと!! 1組じゃたりないんだ!

みいみい

たくさん集めてくらべると、ただの偶然ぐうぜんかどうかが見えてくるんだね!

ゆうゆう

たくさん集めて答え合わせすると、ただの偶然よりずっと強いつながりが見えてくるんだよ

3ぎょうまとめ

  • 量子もつれは、2つの粒が「組」になった、切りはなせないふしぎな状態

  • 自分だけの答えはでたらめで、光よりはやいメッセージは送れない

  • 事前に決めた答え表だけでは説明できないほど、強いつながりが実験でたしかめられている

きょうのナゾ

みいみい

ねえ、このふしぎなつながりって、けっきょく何なの? まだだれにも答えが決まっていないなぞなの?

ゆうゆう

うん。まだ答えは一つに決まっていないんだ。

みいみい

このつながりが宇宙について何を意味いみするのか、博士はかせたちも考えているの?

ゆうゆう

そうなんだ。いろんな考え方があるけれど、どれが正しいかはまだ決まっていないんだよ。……ワクワクするね

みいみい

じゃあ、答えをさがすのも楽しそう! みいも考えてみる!

つぎはこれ!

おとなメモ(おうちの方・先生へ)

  • 「片方を測るともう片方が決まる」は、測定する性質(基底)と共同の量子状態に依存します。常に同じ値が出る、あるいは一方の測定が遠方へ物理的な変化を伝える、という意味ではありません。

  • おやつカードや、ふたを開けるまで味がわからない箱のたとえは、あくまで「古典的な相関」を理解する入口です。量子もつれの相関は、測定の向きを変えたベルテストによって、事前に決まった値を持つ「古典的な隠れた変数モデル」とは区別されることが実験的に確かめられています。

  • 各地点での測定結果はランダムであり、結果を比較するには通常の(光速以下の)古典的な通信が必要です。そのため、量子もつれを使って光速を超えて情報を送ることはできません(ノーシグナリング定理)。

  • 「量子テレポーテーション」は粒子・人・物そのものを移動させる技術ではありません。未知の量子状態を、共有した量子もつれと古典通信を組み合わせて、遠く離れた場所で再現する手順(プロトコル)です。

  • ねこ換算の「100組」は統計的な比較のイメージを伝えるための比喩であり、実際の実験に必要な試行数や統計的有意性を示す数値ではありません。

参考にした資料

(最終更新日: 2026-08-11)