那須科学歴史館からのお知らせやブログを公開している詳細ページ

2022.12.01

状態の重ね合わせ(干渉)の実験と「量子力学/量子コンピュータの歴史」の掲載

 量子力学、量子コンピュータにとって最も重要な基礎的概念である状態の重ね合わせ(波動性、干渉現象)、量子もつれ、量子消しゴムの現象を疑似的に体験して頂くための実験装置です。但し、量子状態を再現することは非常に高度な技術、装置が必要であるため、量子状態でなくても波動性を有する光(レーザー)を用いて状態の重ね合わせの現象を体感して頂くための実験です。

  • 参考資料「状態の重ね合わせの実験」(2023/1/12追記)(pdf.ファイルにリンク)
  • 参考資料「量子論前史としての光の科学の歴史」(pdf.ファイルにリンク)※準備中
  • 参考資料「量子力学の歴史」(pdf.ファイルにリンク
  • 参考資料「量子コンピュータの歴史」(pdf.ファイルにリンク)※準備中
ヤングの二重スリット干渉実験装置:光源波長とスリット間隔を可変
波長520nm(Green)の干渉模様
波長650nm(Red)の干渉模様
針金干渉実験装置
波長650nm(Red)の干渉模様
針金+偏光板干渉実験装置
針金の両側の偏光板の偏光方向が一致している場合:干渉が発生
針金の両側の偏光板の偏光方向が90°異なる場合:干渉が消える
針金+2段偏光板干渉実験装置

① 針金の両側の偏光板の偏光角が同じになるようにセットし、2段目の偏光板を回転させて偏光板がブランクになっている位置にセットします。この状態では干渉縞が出現します。

② 次に、針金の両側の偏光板の偏光角が90°異なる位置にセットします。この状態では干渉縞が消えてしまいます。(量子もつれの疑似体験)

③ ②の状態で2段目の偏光板をゆっくりと回転していくと、干渉縞が再び出現します。(量子消しゴムの疑似的体験)

干渉縞出現
干渉縞消失
干渉縞再現
ピンホール回折装置:ピンホールの大きさを可変
波長650nmの回折像
CRTによる電子回折観測装置
電子による回折像(か?)

Contact

イベント・講座についてや、当館に対するご質問などございましたらメール・お電話にてお問い合わせください。

お問い合わせ