double slit experiment - where waves coming through two slits interfere with each other

二重スリット実験

to be bright in some places on the wall, and dark in others.

壁の一部の場所では明るく、他の場所では暗くなります。

And this works with quantum particles, too, since they behave in wave-like ways: send

そして、これは量子粒子にも当てはまります。

a cat towards the slits, and it'll show up at a point on the wall.

スリットに向かって猫が壁の一点に顔を出す

Send a bunch of cats, and their accumulation reveals the same interference pattern as a

猫の束を送ると、その積み重ねで同じ干渉パターンが明らかになり

light wave .

光波

Now imagine you add another, competing double slit experiment, with another cat, that shares

今、あなたは、別の猫との別の、競合する二重スリットの実験を追加することを想像してみてください。

one of the slits with the first setup.

最初に設定したスリットのうちの1つ。

Of course, if you send the second cat over and over towards these two slits , the points

もちろん、この2つのスリットに向かって2匹目の猫を何度も何度も送れば、ポイントは

where it hits the wall will give a similar interference pattern.

壁に当たるところでは、同じような干渉パターンになります。

And at this point here for one cat, and this point here for the other, those cats never

そして、この時点で、一匹の猫はここで、もう一匹の猫はここで、それらの猫は決して

show up, no matter how many times you send them through the slits.

何度スリットを通しても現れます。

Their wavelike behavior causes what's called “destructive interference”; if cats were

彼らの波状行動は「破壊的干渉」と呼ばれるものを引き起こします。

light, these points would be in cat-darkness.

光があれば、これらのポイントは猫のような暗闇の中にあるでしょう。

But weird things happen if you send both cats at their double slits at the same time.

でも二重スリットで両方の猫を同時に送ると変なことが起こる。

The top cat goes through the top and middle slits and then towards the wall, and the bottom

上の猫は上と中のスリットを通って壁に向かって行き、下の猫は

cat goes through the bottom and middle slits and then towards the wall; and things would

猫は下と真ん中のスリットを通って、壁に向かって行きます。

again go as expected, of course, except that the cats get in each others' way going through

またしても、猫がお互いの邪魔になることを除けば、予想通りの展開になる。

the middle slit.

真ん中のスリット。

Maybe the slit's too small for two cats to fit through simultaneously, or maybe, yeah!

スリットが小さすぎて二匹の猫が同時に通れないのかもしれないし、もしかしたら、そうかもしれない！？

maybe one cat is actually made of antimatter so if both go through the middle slit, they

片方の猫は実は反物質でできていて、両方とも真ん中のスリットを通っているのかもしれません。

annihilate each other and never make it to the wall.

お互いに全滅させて壁に辿り着かない

Either way, the situation is now this: the cats traverse the slits in a quantum superposition

いずれにしても、今の状況はこうだ：猫は量子的な重ね合わせでスリットを通過する。

of top cat top/bottom cat middle, top cat top/bottom cat bottom, and top cat middle/bottom

トップキャットトップ/ボトムキャットミドル、トップキャットトップ/ボトムキャットボトム、トップキャットミドル/ボトムの

cat bottom.

猫底。

There's no “both cats in the middle” in the superposition, since the cats can't

重ね合わせに「両方の猫が真ん中にいる」ということはないので、猫は

traverse the middle slit together.

真ん中のスリットを一緒にトラバースします。

And since the superposition is missing the “both cats in the middle” option, the

また、重ね合わせには「両方の猫が真ん中にいる」という選択肢がないので

interference patterns change and it's possible for the cats to end up in the places on the

の場所では干渉パターンが変化して猫が終わってしまう可能性があります。

wall where before there was cat darkness.

以前は猫の闇があった壁。

This isn't at all surprising for waves - I mean, different amounts of wave coming through

これは、波にとっては全く驚くべきことではありません - つまり、異なる量の波が通過してきます。

the slits means a different interference pattern.

スリットは異なる干渉パターンを意味します。

But there's something weird about this when particles are involved.

しかし、粒子が絡むと何か変な感じがしますね。

To see why, remember that individually, the cat darkness arose because the cat's wave-particle

理由を見るには、個々に、猫の闇が発生したのは、猫の波動粒子のためであることを覚えておいてください。

superposition went through both slits and interfered with itself to result in zero probability

重ね合わせは両方のスリットを通過し、それ自体に干渉してゼロの確率をもたらす

of the cat ending up there.

猫がそこで終わることの

So if the bottom cat DOES end up there, it must not have been able to interfere with

だから下の猫がそこで終わるなら、それは干渉することができなかったはずです。

itself, so it must not have gone through both slits, so there must have been something blocking

それ自体は、それが両方のスリットを通っていないはずだから、何かがブロックしているに違いない。

one - the other cat, in the middle.

1 - もう一匹の猫、真ん中に。

And if the top cat ends up in its previously cat-free spot, then it must not have gone

そして、上の猫がそれまで猫のいなかった場所で終わってしまった場合は、それは行っていないはずです。

through both slits either - the bottom cat must have been blocking the middle slit.

どちらかのスリットを通って - 下の猫は、真ん中のスリットを塞いでいたに違いありません。

This wouldn't be a problem, except that when you actually do this experiment , some

これは問題ではないでしょうが、実際にこの実験をするときに、いくつかの

of the time BOTH cats end up in the previously cat-free spots.

時間のBOTH猫は、以前は猫のいないスポットで終わる。

And we know they can't both have gone through the middle slit, because they would have annihilated

両方とも真ん中のスリットを通過することはできませんでした。

each other - so each cat must have been blocked from going through the middle slit by the

それぞれの猫が真ん中のスリットを通って行くのをブロックされている必要があります。

other cat having gone through the middle slit, simultaneously.

もう一匹の猫が同時に真ん中のスリットを通ってしまった。

Which of course seems impossible, and is why this situation has been called a paradox . And

これはもちろん不可能だと思われ、この状況がパラドックスと呼ばれている理由です。そして

it's certainly thought-provoking if you like to think about local realism or contextuality

局所的なリアリズムや文脈を考えるのが好きな人には、確かに考えさせられる

or weak measurement values or the interaction between classical logic and quantum mechanics.

または弱い測定値、または古典的論理と量子力学の相互作用。

But it's not really that surprising, as long as you believe that quantum particles

しかし、量子粒子を信じている限り、それほど驚くべきことではありません。

can be in superpositions (which happens all the time and has been incredibly well experimentally

が重ね合わせになることがあります（これは常に起こり、信じられないほど実験的にうまくいっています）。

confirmed).

確認済み)。

As we said earlier, the two cats pass through the slits in the superposition “top middle”

先ほども言いましたが、2匹の猫は重ね合わせの "上中 "のスリットを通過します。

plus “middle bottom” plus “top bottom”, which include both apparently necessary “blockages”

中底」＋「上底」で、一見必要な「閉塞感」を含む

of the middle slit by one cat or the other, and it's this superposition that results

この重ね合わせが結果として

in the changed interference pattern that allows for the possibility that both cats simultaneously

両方の猫が同時に可能性を可能にする変更された干渉パターンで

end up in the previously cat-dark locations.

は、以前に猫のように暗い場所で終わってしまいます。

If all of this seems a bit weird - yeah, it is!

このすべてが少し奇妙に思えるかもしれませんが、そうです。

But it's worth remembering that weirdness and paradox are not one and the same . And

しかし、それは奇妙さとパラドックスは1つと同じではないことを覚えておく価値があります。そして

the quantum cat/antimatter-cat double double-slit experiment is fully consistent with the predictions

量子猫・反物質猫の二重スリット実験は予測と完全に一致している

and experimental results of quantum mechanics.

と量子力学の実験結果を紹介しています。

Sometimes the universe is just weird!

たまには宇宙が変なのもありますよね!

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