JP2000515642A - 相関関係にある量子状態確率分布の制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 各々の物体が、均一の量子状態確率分布を有する一対の相関関係にある量子物体、提供すること、該一対の相関関係にある一対の量子物体の他方の量子物体(Ｉ2あるいはＳ1)の量子の状態の確率の分布を選択するために制御システムを利用して、一方の量子物体の量子状態確率分布を制御するための該システム（12と14）を提供すること、他方に量子物体の量子状態を観測するかどうかを選択すること、とまた次に、一方の量子物体が、他方の量子物体の量子状態の観測により変化させられたかどうかを決めるために、量子状態が、一方の量子物体の量子状態を観測することから成る、一対の相関関係にある量子物体（Ｓ1とＩ1、あるいはＳ2とＩ2）の一方の量子物体（Ｓ2あるいはＩ1）の量子状態確率分布を制御する方法と装置。

Description

【発明の詳細な説明】 相関関係にある量子状態確率分布の制御 発明の背景 本発明は、量子的非局在変調信号の送信方法に関する。 Aspect他により、一定の状況下では、一部の種類の原子と非線形降下転換結晶 （downconversion crystal）は、相関関係にある偏光を有する光子のペアを発光 するように誘導することが可能であり、光源の性質により、光子のペアの相関関 係にある直線偏光は、常に互いに９０度の関係にあるか、あるいは常に互いに平 行であることが実証された。光子は、隔たった流れに供給することができ,各ペ アの何れか一つが各流れの中にあり、あるいは、各光子が、何れかの流れの中で 見い出される確率が等しいようにできる。更に、一定の条件の下では、該光子は 、直線偏光のいかなる所定の方向も持たずに発光され、光子の偏光状態は、どち らか一方の光子の偏光を測定することでのみ決定されることが強く実証された。 従って、直角の偏光相関の場合を仮定すると、一方の光子が、垂直に偏光してい ると測定された場合には、測定に先立って二つの光子が如何に遠く離れて移動し ていたとしても、他方の光子はその瞬間に水平に偏光されていることになる。二 つの光子の偏光状態は、100パーセントからみ合い、一方の偏光状態の測定は、 他方の偏光状態を決定するが、測定に先立って、該双方の偏光状態は、不確定で ある。本質的に、該双方の光子は同じ物体の一部であり、互いに如何に遠くに離 れて移動しても、一方の光子の特性を変化させることは、他方の光子の特性を含 めて瞬時に物体全部の特性を変化させる。Aspect他の実験は、該相関関係にある 光子の偏光が、非局在的であること、つまり、偏光が発光時には予め決定されて おらず、むしろ該光子の一方の“観測”の瞬間に、特定の状態に凝縮されること を量子理論物理学者の大部分に、確信させた。A.Aspect.J.GrangierとG.Roger、 Phys.Lett．47,460(1981)と49,91(1982)。A．Aspect、J．DalibardとG．Roger、 Phys.Lett.49,1804(1982)；Z.Y.OuとL．Mandel、Phys.Lett.61,50(1988)と61,54 (1988)。 多くの量子理論物理学者と実験物理学者は、相関関係にある粒子の非局在効果 を、情報を送信するための基礎として利用できるかどうかの問題に取り組んだ。 Aspect他の公表された結論は、それが不可能であると主張している。Baggott,Ji m、量子理論の意味、Oxford Science Publications、Oxford大学出版部、1992年 、148-150頁；EberhardtとR.Ross,Found.Phys.Lett.,2,127(1989)。その論理は 、相関関係にある光子の何れかがそれぞれの偏光子を経由して何れかの流れを通 過する割合は常にランダム（無作為）に見えるということである。ランダムでな いのは、二つの光子の間の偏光の相関関係である。受信装置は、送信装置の送り 出す光子の状態を知ることができないので、受信した光子から情報を収集するこ とはできない。従って、信号とノイズは等しい大きさである。 これ等の結論は、そのまま通用している限り正しい。以前に分析されたシステ ムでは、相関関係にある光子の光源が、送信装置と受信装置との中間に置かれ、 また、光子の２つの流れのそれぞれの終点部にーつの偏光子、つまり送信装置に 対して一つと受信装置に対して一つの偏光子が想定され、また偏光子角度の関数 として送信装置と受信装置に於ける光子検出の合致が、観測される。情報が、合 致カウントのために特に設計された該装置を用いて、光子偏光の相関関係により 送信されることは不可能なことが真実なのは明らかである。 この分野での過去の研究者達は、２個の偏光子と２個あるいはそれ以上の検出 装置を使用した偏光の相関関係による情報の送信ができないので、システムにさ らに偏光子を追加しても、問題の改善にはならないと推測していたものと思われ る。光子がいったん直線偏光子を通過すれば、その偏光状態が固定されると一般 的に仮定されていたことも明らかである。 本発明者は、正しく配設され制御された追加の偏光子が、相関関係にある光子 システムにおいて情報信号をノイズから分離し、また該システムを、情報の送信 に利用できるようにすることを発見した。この目的は、相関関係の測定の実施を 必要としないで達成される。従来の相関関係にある量子粒子を用いた通信方法と 異なり、本発明は、合致カウントを実施するために相関関係にある光子ペアの双 方を受信装置に送信することを必要としない。実際、偏光相関関係の測定あるは 合致カウントの測定が実施された場合、相関関係は、ランダムであるように見え るだろう。従って、更に言えば、伝達されるのは光子の状態や量子物体、相関関 係ではなく装置の状態である。装置は、送信端に於けるシステム、受信端に於け るシステム、とさらにこの二つを接続する相関関係にある光子の流れから成るも のと見なされる。送信端に於ける装置の変化は、単一の量子物体で、双方の場所 の両端に位置する単一の量子物体により連絡されているので、直ちに、受信端に 於ける観測に影響する。 発明の要約 従って、本発明の目的は、相関関係にある一対の量子物体における非局在相関 関係効果の制御により情報を送信する手段を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、量子の非局在効果によって、２個の物理的に隔離 された測定装置をリンクするための手段を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、２個の物理的に隔離された測定装置に対する同時 の基準点を確立する手段を提供することである。 この発明の更なるもう一つの目的は、一対の量子物体の内の一方の量子物体の 受信装置への送信と他方の量子物体の送信装置への送信により、情報を送信し、 また送信装置に向けられた量子物体の確率分布を制御することにより受信装置に 向けられた量子物体の確率分布を制御するための手段を提供することである。 本発明は、二つの量子物理学の効果を基礎としてる、即ち一対の量子物体の量 子状態の非局在相関関係、及び個々の量子と連続配設されたスピン選択装置との 相互作用である。 量子力学は、規則と、ボーズ粒子、フェルミ粒子、原子及び特に光の量子単位 である光子などを含む多くの量子物体の統計的振る舞いを予言するのに利用でき る数学的演算子との集合である。量子力学は、なぜこれ等の規則が成り立つのか 、あるいは該規則がそもそもなぜ存在するのかを説明していない。該規則の意味 、と基調となる哲学は、広い解釈に任されている。最も広く受け入れられている 量子力学の解釈は、コペンハーゲン解釈と呼ばれる。コペンハーゲン解釈の信条 の一つは、量子物体の特定の属性が、該物体の観測あるいは検出の瞬間まで固定 されないということである。サイエンス誌、270巻、1995年12月1日、頁1439-144 0。Aspectと他の研究者は、このことは、特に光子に対しては事実であると強 く支持している。上記のAspectの３論文、OuとMandell、Baggott。 この原理のために、量子論的粒子が、互いに相互作用するとき、その量子状態 は、からみ合い、引き続いて測定された粒子の属性は、リンクされ、あるいは相 関関係を持つようになる。当初の相互作用が、エネルギー、運動量、量子数、あ るいは他の属性の保存を伴うので、二つの粒子の状態は、該状態が最終的に測定 されたとき、正しい保存則を満たすはずである。更に、各粒子の属性が、測定の 瞬間まで固定されない場合は、保存則を満たすための唯一の方法は、粒子の一つ の属性の測定行動が、これと相関関係にある粒子を、瞬間的に保存則と合致する 属性持って行くことである。コペンハーゲン解釈は、一方の量子物体の測定行動 が、他方の相関関係にある量子物体の重ね合わされた潜在的量子状態（シュレー ディンガー波動関数）を、求められている量子状態に収縮させるということを提 案する。 相関関係にある光子の場合、その直線偏光は、その生成の方法に従って、満た されるべき角運動量の保存則のため、互いに平行に偏光されているか、あるは互 いに直角に偏光している（それぞれタイプＩとタイプII）かして、100パーセン トからみ合っている。これは、あたかも光子が、伸び続ける完全な剛体の棒の二 つの端を示しているようである。光子が直線偏光子と相互作用して、一方の端が 特定の位置に捻られると、他方の端は、該光子を直ちに捻ることになる。 本発明の中で使用されている二番目の効果は、量子物体とスピン選択装置との 相互作用の特定の性質に関する。例えば、光と偏光子との相互作用は、通常、電 磁波理論によって説明され、偏光子は、偏光軸に垂直な電場のベクトル成分を選 択的に吸収（あるいは反射）する。この見解は、膨大な数の光子を取り扱うとき には満足の行くものであるが、個々の光子は、非常に異なる見方を示す。 光子のエネルギーは、直接光子の色と連結している。ランダムに偏光させられ た光が、直線偏光子に突き当たると、光の約50％は通過し、50％は、偏光子のタ イプ次第で、吸収されるかあるいは反射させられる。（簡単のために、以下の説 明は、吸収偏光子に限定される。）各光子が、偏光軸に垂直な電場成分を失うこ とでそのエネルギーの半分を捨てるならば、該光子の色は、劇的に変化するだろ う。しかし、該実験が実施されたとき、如何なる色の変化も認められなかった。 従って個々の光子は、該方法では偏光子と相互作用しない。一方の偏光方向は、 光子を偏光子で吸収させるが、他の偏光方向は、該光子を該偏光子を通過させる 。光子の半分は、一方の方向を選択するが、残りの半分は他の方向を選択するの で、正味の結果は、電磁場理論と同じように見える。 第２の偏光子、あるいはスピン選択装置が、光が第１偏光子を通過した後に、 光の経路に置かれると、該第２偏光子を通過する光のパーセントは、該第１偏光 子に対する該偏光軸の角度に依存することは公知である。偏光軸が、平行である なら、第１偏光子を通過するほぼ全ての光は、また第２偏光子を通過する。偏光 軸が、互いに直角、即ち交差しているか、あるいは互いに９０度である場合は、 第１偏光子を通過する光のほぼ全部が、第２偏光子によりブロックされ、あるい は吸収される。通過する小量の光は、漏洩（leakage）と呼ばれ、これは偏光子 の効率の尺度である。高効率の偏光子の漏洩レベルは、互いにが交差されたとき 非常に低く、１パーセントの約1/10である(Glan-Thompson偏光プリズム、Newpor t部品番号10GT04AR14)。完全な効率の偏光子を提供することは、光子のトンネル 効果のため恐らく不可能である。 交差された偏光子の一対に関して、その重要な特徴は、その直角した偏光軸で ある。説明を簡単にするために、第１偏光子が、水平偏光軸を有し、また第２偏 光子が垂直偏光軸を有しており、また偏光子が、完全に効率的であるものと仮定 する。我々は、第１偏光子に遭遇するのに先立って、光子の偏光状態が不確定で あることを仮定する。（一定の非直線パラメトリック降下転換結晶により発光さ せられた相関関係にある光子は、“潜在”偏光状態を有しているが、光子にある 操作を実施することで、２個の光子の間の偏光相互関係を、得ることができる。 ）第１偏光子に遭遇すると、光子は、直ちに垂直偏光あるいは垂直偏光の何れか を選択するはずである。光子は、水平あるいは垂直の何れかを選択する等しい確 率を有している。垂直偏光が選択されるならば、光子は吸収される。つまり、該 偏光が、この際に観測される。該光子が、水平偏光を選択するならば、該光子は 、偏光子により通過させられる。偏光子を通過する光子は、まだ観測されておら ず、該エネルギーがまだ電子に引き渡されていないので、該偏光状態が、未だ変 化しやすいことに留意することが重要である。本発明者は、この状態にある光子 を“潜 在”偏光を有すると呼ぶ。これは、該光子が、外部の影響無しで如何なる任意の 偏光を取ることができることを意味せず、むしろ、外部の影響が、観測された最 終の偏光を変えることができることを意味する。 水平偏光子を通過した撹乱されていない光子は、引き続き垂直偏光子を通過し ないことは公知である。潜在的に水平に偏光された光子が、第２の、垂直偏光子 に遭遇したとき、該光子は吸収される。垂直偏光を選択する確率は、最初に水平 偏光子を通過する光子に対しては、実際的にゼロである。 ここで、第３の偏光子が、実験に導入されてくる。光子に遭遇した第１偏光子 は、通常偏光子と呼ばれ、第２偏光子は、検光子と呼ばれる。第３偏光子は、偏 光子と検光子の間に置かれ、該偏光子は、ゲートと呼ばれる。該３個の偏光子を 有する実験では、ゲートはその偏光軸を偏光子と平行に向けられると仮定しよう 。該ゲートの該方向が、光子が検光子を通過することに対して影響せず、偏光子 を通過した光子は、ゲートをも通過して検光子により停止させられることは明か である。ゲートの方向が、検光子に平行である場合は、光子が検光子を通過する ことにも影響を有さないだろう。このとき、ゲートは検光子のような働きをして 、偏光子を通過する光子は、該ゲートにより停止させられ、絶対に検光子に到達 しない。 ゲートが、他の偏光子の何れにも平行でない角度に向けられると、奇妙なこと が起こる。ゲートの角度を検光子と偏光子の双方から±４５度になるように選択 することが好都合である。偏光子を通過する光子は、“潜在的”水平偏光を有し ている（該偏光を持たせるように光子が未だ観測されていないので、潜在的であ る）。該“水平に偏光された”光子は、ゲートを通過するかあるいは該ゲートに より吸収される50/50の可能性を有している。該光子が、ゲートに遭遇したとき 、該光子は、ゲートの偏光軸に平行であるかあるいは該軸に垂直の何れかの新し い偏光を選択して、通過させられるかあるいは吸収されるかの何れかであるはず である。 光子が、ゲートを通過するなら、該光子は、そこで、検光子を通過するゼロ確 率を有する代わりに−４５度の“潜在的偏光”を有し、該通過は、50パーセント の可能性を有する。検光子に遭遇したら、直ちに光子は、水平に偏光された光子 として吸収されるか、あるいは垂直に偏光された光子として通過させられるかの 何れかを選択する。このようにして、当初の“水平に偏光された”光子は、該光 子に中間の量子決定を課することで、垂直に偏光した光子になるようにされる。 偏光エレメントの各々を通過する光子の割合は50パーセントであるので、三つ の偏光エレメントの全てを通過する光子の確率あるいは割合は、（0.5Ｘ0.5Ｘ0. 5）=0.125、言い換えれば12.5パーセントである。これ等の光子は、各偏光子に 於て全ての“正しい”決定を行った光子である。残りの87.5パーセントは、経路 の何れかの所で“誤った”決定を行って、吸収される。 要約すれば、ある過程は、直線の偏光に重ね合わされた光子のように相関関係 にある一対の量子物体を作ることができ、一方の光子の偏光の測定が、一方の光 子の偏光状態をこれと矛盾しない値に設定することは公知である。光子に、一連 の検光子を通過する際に、一連の量子選択をさせることで、光子の直線偏光を、 検出無しで変化させることができることもまた公知である。 これ等の技術を考慮して、本発明の前記の目的は、一対の相関関係にある量子 物体の一方の量子物体の量子の状態の確率分布を制御するための方法と装置を提 供し、該方法が、一対の相関関係にある量子物体を提供するステップを有し、該 物体の各々が、均一の量子状態確率分布を有し、一対の相関関係にある量子物体 の他方の量子物体の観測可能な量子状態の確率分布を選択するための制御手段を 使用して、一方の量子物体の量子状態の確率分布を制御するための該手段を提供 し、他方の量子粒子の量子状態の確率分布を選択するために該制御手段を使用し 、他方の量子物体の量子状態を観測するかどうかを選択し、また、引き続き、該 一方の量子物体の用意された量子状態確率分布が、他方の量子物体の量子状態の 観測で、変化させられたかどうかを決定するために、一対の相関関係にある量子 物体の一方の量子物体の量子状態を観測するすることで達成される。該方法で、 選択的に一対の相関関係にある量子物体の他方の量子物体の量子状態確率分布を 制御し、該制御で、選択的に、引き続いて観測される一方の量子物体の量子の状 態の変更を与えるかどうかを選ぶことで、一方の量子物体の量子状態の観測後、 情報を直ちに選択的に送信させることができる。 本発明の方法は、ボーズ粒子、フェルミ粒子と原子とまた特に光子を含む種々 の量子物体に適用可能である。一対の相関関係にある量子物体は、相関関係にあ る量子物体の流れの一部として提供させることができ、これに限定されるわけで はないが、例えば原子カスケード、重水素あるいはカルシウムからの自然発光を 含む、スピンを保存する二光子発光過程、二つの量子の吸収／二つの量子発光過 程、とまたタイプＩとタイプIIのスピン相関関係過程の双方を含む光学的パラメ トリツク降下転換（down-conversion）過程を含む複数の手段の何れか一つで提 供することができる。 相関関係にある量子物体の一対の光源は、ランダム化された量子状態確率分布 を有する一対を提供することが好ましい。該一対の相関関係にある量子物体が、 ランダム化された量子状態の確率分布なしで提供された場合は、量子状態の確率 分布を、量子物体の一方の流れの偏光面あるいはスピン方向を回転させて、該流 れを、他方の、回転していない量子物体の流れと結合させたりするような、各種 の手段でランダム化することができる。上記、OuとMandel 1。 他方の量子物体の観測可能な量子状態の確率分布を選択するための手段を使用 して一方の量子物体の量子状態の確率分布を制御するための手段は、量子スピン の選択、あるは偏光ビーム・スプリッター、Nicholsプリズム、波長板、Pockel セル、二色偏光プラスチック板とStern-Gerlachスピン検光子のようなのような 量子スピン変更装置から成る。相関関係にある量子物体の一対は、相関関係にあ る量子物体の隔離された流れの一部として提供されることが好ましい。相関関係 にある光子の場合、このことは、何れかの流れの中に一対の光子の何れかが等し い確率で検出されることを提供するために相関関係にある光子を提供する光源と 共に、レンズ、プリズム、鏡、偏光ビーム・スプリッター、とまたこれらの装置 の組合せから成るグループから選択された装置を使用することにより達成される 。相関関係にある光子以外の量子物体の場合、該提供は、帯電した相関関係にあ る量子物体に対して‘プリズム’としての役割を果たす均一磁場のような光学装 置と機能的に同じ装置を使用することで達成される。 他方の量子物体の量子状態の確率分布を変更あるは観測するかどうかの選択を するステップは、この方法を用いる者が、量子物体の量子状態の確率分布を変調 することで情報を送信することを希望するか、あるいはしないか次第で、選択的 に、他方の量子物体の量子状態の観測をするかあるいは観測しないかの、何れか を含むことができる。更に、スピン選択装置で他方の量子物体の量子状態を観測 することで、スピン選択装置の選び方次第で、一方の量子物体の確率分布を変更 するかあるいは変更しないかどうかを選択することができる。 本発明は、下記の好ましい実施例の図面の引用と詳しい説明によりさらに完璧 に理解されるだろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の一つの実施例の概略図である。 図２は、信号送信をどの様にして切り換えることができるかを示すために変更 された図１の本発明の概略図である。 図３は、本発明の他の実施例の概略図である。 図４は、信号送信をどの様にして切り換えることができるかを示すために変更 された図３の本発明の概略図である。 図５は、異なる光子の光源を使用する本発明のさらに他の実施例の概略図であ る。 図６は、信号送信をどの様にして切り換えることができるかを示すために変更 された図５の本発明の概略図である。 好ましい実施例の説明 ここで、本発明のシステムと方法が好ましい実施例において示され、同様の部 分には同一の参照番号が付与された図面を参照する。 説明を容易にするために、全ての図は各領域に分けられている。図１と２は、 光源10から発光され２本の異なる光学的経路を通過し、タイプIIの相関関係にあ る一対の光子の偏光状態を追跡することで本発明の動作を示している。該経路は 、‘他方（other）’と‘一方（one）’とラベルが付けられる。該経路は、光子 に作用している過程の時間的関係を明確にするため、互いに平行しているように 画かれている。実際には、該経路経路は、通常は光源10から逆方向に伸びる。領 域の各々は、両経路における光子の時間的に同じ期間を示しており、領域の開 始と終わりの位置は、各々の光子に対する光源10からの同等の光学的経路の距離 を示している。従って、‘他方の’光子は、‘他方の’経路の中の領域２の最初 に、‘一方の’光子が、‘一方の’経路の中の領域２の最初に到着すると同時に 到着し、相関関係にある二つの光子は、光源10からの同じ光学的経路の距離を移 動している。該領域は、順番に光子と遭遇し、領域１の動作は、領域２の動作の 前に実行され、以後同様のことが続く。図の中で使用されている略記号の一覧は 、表１に掲載されている。表１ - 図に対する略記号一覧 ここで、図１を参照すると、周波数が縮退した（degenerate）タイプIIの相関 関係にある光子ペアの光源10は、光子を、‘一方’と‘他方の’２本の経路に供 給する。これらの光子は、好ましくは、タイプIIの光学的に縮退したパラメトリ ック降下転換過程により作られ、一方の経路の中に特定の光子が観測された場合 は、そのペアとなる光子はその後に他方の経路のみで観測され得るという適切な 警告（caveat）を伴って、光子は、何れかの経路で見い出される確率が等しい、 同数の、相関関係にある信号光子とアイドラー（idler）光子のペアから成るよ うにされる。該警告は、信号対雑音比を犠牲にるれば緩和することができる。こ のタイプの光源は、信号及びアイドラー光子を、光源のポンプ・ビームの偏光状 態に関連する直交偏光状態で供給する。説明を簡便にするために、信号光子は、 垂直に偏光されているものと仮定し、またアイドラー光子は、水平に偏光されて いるものと仮定される。‘他方の’経路に入る光の半分は、‘他方の’経路の領 域１の最上部に示されている通り、垂直に偏光された信号光子から成り、また他 の半分は、水平に偏光されたアイドラー光子から成る。これらの信号光子とアイ ドラー光子は、互いにペアではなく、‘一方の’経路に入るアイドラー光子と信 号光子とにそれぞれペアとなっている。従って、‘他方の’経路の中の信号光子 には、S1と、またアイドラーにはI1の符号が付けられている一方で、‘一方の’ 経路の中の信号光子にはS2とアイドラー光子にはI1の符号が付けられている。Ｓ 1信号光子は、I1アイドラーとペアであり、またＳ2信号光子は、I2アイドラー光 子とペアであるが、この区別は一対の光子の内の一方の観測をして初めて意味を なすだけである。該観測の時まで、全ての信号光子と全てのアイドラー光子は、 何れかの経路の中に検出されることに対する等しい確率を有している。 光子の水平−垂直（以下Ｈ-Ｖ)偏光状態、と同じ光子の±４５度の偏光状態は 、ハイゼンベルグの不確定性原理に従う相補的な量子状態である。これらの状態 の一つに関する完全な情報が存在する場合は、その相補的な状態に関する何等の 情報も存在しない。光源10から発光された光子のＨ-Ｖ状態が、完全に知られて いるので、領域１の底部に示されている通り、該光子の±４５度の状態は、完全 に不確定である。信号光子とアイドラー光子は周波数に関して縮退しているので 、±４５度の偏光状態に関して識別不能であり、また伝搬方向、とまた何れかの 経 路で検出されることに対する確率に関して識別不能であるので、信号光子とアイ ドラー光子は、互いに完全に識別不能である。本発明者は、この事実を、光子の 匿名性（anonymity）を維持すると呼び、これは、観測可能な非局在量子相関関 係効果を維持するための必要条件である。領域１を離れた相関関係にある光子は 、この均一の匿名状態で領域２に入る。 ‘悪い’偏光状態選択をする光子を捨てて、‘良い’偏光状態選択をする光子 を残すことで、本発明は信号送信を可能にする。これらの‘純粋化（purifying ）’ステップの最初のステップは、‘他方の’経路中の±４５度の偏光ビーム・ スプリッター12により領域２の中で行われる。偏光子12に入る‘他方の’光子は 、＋４５度の偏光で左に離れ、検出器Ｄ1により検出されるか、あるいは−４５ 度の‘潜在’偏光でそのまま通過することに対する等しい確率を有している。こ れは、光子が、未だ該状態で観測されていないので、‘潜在’偏光であり、また 該最終の観測された偏光状態は、追加偏光光学系を経由して次の経路で変更させ ることができる。 Ｄ1により検出された光子は、＋４５度の偏光状態で観測されたことになる。 量子力学のコペンハーゲン解釈に従うと、該光子の観測は、相関関係にある一対 の光子の波動関数を収縮して、有効に、瞬間的に‘一方の’経路中の残りの光子 を、検出された光子と直交する偏光にする。‘他方の’経路中の光子の観測によ る波動機能の収縮は、図１の中にＡの符号を付けて＞＞＞で記号的に示された相 関事象をつくりだす。相関関係にある、Ｄ1により検出された‘他方の’ペア光 子を有する‘一方の’光子は、−４５度の偏光をとなる。これ等の‘一方’の光 子は、今や単独の光子であり、相関関係にある一対の光子の一部ではなく、また 該状態は、偏光方向符号と確率値を囲む括弧で記号化されている。 未だ相関関係にあるペアの一部である‘一方の’光子は、±４５度の不確定状 態のままである。残りの‘他方の’光子は、ビーム・スプリッター12を通過して から、潜在的−４５度の偏光で領域２を離れる。 領域３で、‘一方の’光子は、全ての単独光子をそらし、残りのペア光子を検 出器Ｄ2に向かわせる偏光ビーム・スプリッター14に入る。‘一方の’単独光子 とペアの‘他方の’光子は、既に領域２の検出器Ｄ1により検出されているので 、 Ｄ2による単独光子の検出は、‘他方の’経路中の光子に如何なる効果ももたら さない。Ｄ2により検出されペアの‘一方の’光子は、−４５度の状態であるも のとして観測されるので、‘他方の’経路中の該光子の組は、単独の光子となっ て、＋４５度の状態に相関関係を持たされる。これは、相関関係を示す符号Ｂに より示されている。偏光子14を通過する‘一方の’光子は、潜在的＋４５度の偏 光状態を達成する。 ‘他方の’光子は、ここで、＋４５度偏光状態の単独光子、と潜在的に−４５ 度の偏光を持つペア光子の等しい混合から成る。領域４に入ると、直ちにこれ等 の‘他方の’光子は、単独光子が、検出器Ｄ3に偏向させられ、また、潜在的− ４５度の偏光状態を維持しながらペア光子が通過する、±４５度の偏光ビーム・ スプリッターと遭遇する。該残りの‘他方の’光子は、残りの‘一方の’光子に 対するペアである。図１から、この時点では、光子のペアの一方あるは他方が、 偏光状態の‘悪い’選択を行ったので、‘一方の’経路、と‘他方の’経路に対 して各々に入力された光子の75パーセントが、捨てられたことが分かる。入力さ れた光子の残りの25パーセントは、‘良い’偏光状態の選択を行い、信号送信に 役立つ。これ等が、領域４から５に通過する光子である。 領域５に到着するペアの‘一方の’光子は、水平−垂直（Ｈ-Ｖ）偏光子18に 入って、等しい確率で右側に偏向された水平（Ｈ）光子、と下方に向かって通過 する垂直（Ｖ）の光子に分離される。図１をコンパクトなままにするために、Ｈ 光子は、鏡23から反射されるように示されており、該光子は、偏光状態を変えな い。領域５に到着する‘他方の’光子は、Ｈ-Ｖ偏光子20に入ってから、同様な 方法で、左に偏向されたＨ光子、とまた下方に向けて通過するＶ光子に均等に分 離され、‘一方の’光子が鏡23に反射されたと同じ理由で、Ｈ光子は、鏡22に反 射される。‘一方’と‘他方の’光子の双方は、確定したＨ-Ｖ状態と不確定な ±４５度の状態で領域５を離れる。 領域６に到着するＨ-Ｖの‘他方の’光子は、偏光ビーム・スプリッター26と2 4にそれぞれ入ってから、検出器Ｄ4a、Ｄ4b、Ｄ5aとＤ5bにより確定した±４５ 度の偏光状態で検出される。検出器Ｄ4aとＤ4bは、＋４５度の偏光状態を達成し た‘他方の’光子を観測し、検出器Ｄ5aとＤ5bは、−４５度の偏光状態を 達成した‘他方の’光子を観測する。‘他方の’光子の観測は、‘一方の’経路 の中のペアの±４５度の偏光状態を設定する相関関係事象を構成する。これは、 相関関係を表す符号Ｃで示される。‘一方の’光子の半分は、＋４５度の潜在的 偏光を達成し、残りの半分は、−４５度の潜在的偏光を達成する。偏光ベクトル を囲む括弧で示されている通り、これ等の‘一方の’光子は、今や、‘他方の’ 一対の光子を失った単独光子である。領域６を離れる‘一方の’単独光子は、領 域７で偏光子28と30に入り、検出器Ｄ6a、Ｄ6b、Ｄ7aとＤ7bにより確定した±４ ５度の偏光状態で観測される。検出器Ｄ6aとＤ6bは、＋４５度の偏光状態を有す る‘一方の’光子を観測し、また検出器Ｄ7aとＤ7bは、−４５度の偏光状態を有 する‘一方の’光子を観測する。 重要なのは、光源10により‘一方’と‘他方の’領域の各々の中に供給された 、＋４５度の状態、とまた−４５度の状態の中の割合として観測された全体の光 子の割合として示されてた領域６と７の中で検出された光子の確率分布である。 ‘他方の’光子の確率分布は、（0.125、0.125）である。‘一方の’光子の確率 分布も、また（0.125、0.125）である。該分布は、Ｈ-Ｖ偏光子20により観測さ れた結果である。これ等の‘一方の’確率分布は、バイナリー（binary）状態送 信方法の第１状態と見なすことができる。第２状態は、図２の中で示される。 図２の光学系の配設は、Ｈ-Ｖ偏光子20が、‘他方の’経路から取り除かれて る点を除いて、図１の該配設と同じである。図２の領域1、2、3と４の光学的過 程と偏光状態は、図１の同じ領域の中に示されているものと同じである。 領域５に入る‘他方の’光子は、該領域を、変更されないで通過し、領域２の 中で設定された該潜在的−４５度状態を維持しする。如何なる‘他方の’光子も 、鏡22に向けて偏向させられないので、如何なる‘他方の’光子も、±４５度の 偏光子26に入らず、また如何なる光子も、領域６の中の検出器Ｄ4aとＤ5aにより 、観測されない。領域６に到着する‘他方の’光子は、±４５度の偏光子24に入 ってから、検出器Ｄ5bへそのまま通過する。領域６に入る如何なる‘他方の’光 子も、＋４５度の潜在的偏光状態を有さないので、如何なる該光子も、偏光子24 により、検出器Ｄ4bに向けて偏向させられない。上記に定義された、観測された ‘他方の’光子の確率分布は、Ｈ-Ｖ偏光子20が取り除かれたとき、（0.0、 0.25）に変わる。 領域５に入る‘一方の’光子は、図１と同じ方法で処理され、該光子はhH-Ｖ 偏光子18に入ってから、ＨとＶの状態に均等に分けられ、該分割で、領域３で作 られた該潜在的＋４５度の状態を失う。領域６での検出器Ｄ5bによる−４５度の 状態の‘他方の’光子の観測は、‘一方の’光子の潜在的偏光状態を、符号Ｃに より示されている非局在量子の相関関係効果により＋４５度の状態に設定する。 領域７に到着する‘一方の’光子は、±４５度の偏光子28と30に入ってから、検 出器Ｄ6aとＤ6bにより検出される。潜在的−４５度状態のいかなる‘一方の’光 子も存在しないので、如何なる光子も、検出器Ｄ7aとＤ7bによる検出のために偏 光子28と30を通過することはない。上記に定義された、‘一方の’光子の観測さ れた確率分布は、従って（0.25、0.0)に変わる。‘他方’と‘一方の’光子の量 子状態確率分布の該変化は、信号送信事象を構成する。 図１と図２の配設の間には、光源10に対して如何なる変更も行われておらず、 また‘一方の’経路の中の全ての光学的エレメントに対して如何なる変更も行わ れていないことに留意することが重要である。該二つの配設の間で行われた唯一 の変更は、‘他方の’経路中でのＨ-Ｖ偏光子20の挿入あるいは排除である。該 ‘他方’と‘一方の’経路は、物理的に遠く離されていることができるが、‘他 方の’経路中の該光学的な配設の変更は、‘一方の’経路中の観測された光子の 確率分布を変更する。 本発明の多数の特徴は、偏光子20を挿入あるいは排除することで‘他方の’光 子の観測された確率分布を操作することで‘一方の’光子の観測された確率分布 に影響を与える能力を実質的に変更しない限り変更できる。これらの図中で示さ れている通り、偏光子は、各種の薄いフィルムのビーム・スプリッターで出来て いる。該偏光子は、しかし、Wollastonプリズム（Karl Lambrecht部品番号ＭＷ2 Ａ-10-5）、ふっ化マグネシウムRochonプリズム偏光子（Karl Lambrecht 部品番 号ＭＦＲＷ2Ａ-10-5）、従来の‘板のパイル偏光子、あるいは２色プラスチック 偏光シート偏光子（International Polarizert部品番号ＬＰ38のような他の各種 のものも可能である。 図１と２の双方の中で、複数の光学的エレメントが、‘オプション’として符 号が付けられた破線の箱型で囲まれている。該エレメントが、取り除かれた場合 は、偏光子18により偏向させられた水平光子が、廃棄され、‘一方の’領域７の 偏光子に向けて進行しないので、観測された‘一方の’確率分布は、図１と２と 異なる。該エレメントの除去は、‘一方の’確率分布の、‘他方の’偏光子20の 存在あるいは不在に対する依存性を除去するものではない。該エレメントの除去 は、‘他方の’単独光子とペアの‘他方の’光子が、検出器Ｄ4bとＤ5bにより観 測されないので、観測された‘他方の’光子の確率分布を変化させる。図１と２ 中に示されたように配置された該エレメントにより、‘他方の’単独光子は、‘ 他方の’経路から‘純粋化’され、‘他方の’ペアの光子のみを検出器Ｄ4bとＤ 5bにより検出されるようにする。光学的エレメントが、図１から除去された場合 、‘他方’と‘一方の’経路の確率は、それぞれ（0.125、0.125）と（0.0625、 0.0625）である。図２からオプションのエレメントが、除去された場合は、‘他 方’と‘一方の’経路に対する確率は、それぞれ（0.25、0.25）と（0.125、0.0 ）である。 Ｈ-Ｖ偏光子18と20、とまた鏡22と23の機能を、四分の一波長板を通過する光 子の偏光確率分布をランダム化する適切に配設された該板と取り替えることがで きる。該取り替えで、偏光子18、20、26と30、鏡22と23、とまた検出器Ｄ4a、Ｄ 5a、Ｄ6aとＤ7aを除去することにより装置を簡素化することができる。更に、偏 光子16と検出器Ｄ3を、‘一方の’光子の確率分布、と領域５の‘他方の’偏光 ランダム化エレメント（該位置の偏光子20あるいは四分の一波長板）の存在と不 在に対する該分布の依存性を変更しないで、装置から除去することもできる。該 簡素化された装置は、図３と４の中に示されている。 図３は、光学的エレメントの大部分が除去され、またＨ-Ｖ偏光子18と20が、 四分の一波長プレート32と34によりそれぞれ取り替えられている本発明の簡素化 された実施例を示している。四分の一波長板32と34の機能は、Ｈ-Ｖ偏光子18と2 0の機能と同じであり、双方の光学的装置は、該装置を経由して通過する光子の 観測可能な±４５度の偏光状態をランダム化する。 図３の領域1、2、3と４の光学的過程と偏光状態は、図１と２の領域の中に示 されているものと同じである。領域４を離れた‘一方の’光子は、該光子が、該 直線偏光状態を、環状偏光状態に転換するように整合されている四分の一波長板 32を経由して領域５に入る。環状に偏光された光は、いかなる方向の直線偏光子 を通過する確率も50パーセントであり、環状に偏光されている光は、如何なる潜 在的な直線偏光状態をも有していない。領域４を離れる‘他方の’光子は、領域 ５中の四分の一波長板34を通過して、また環状偏光になる。 領域６では環状に偏光された‘他方の’光子は、±４５度の偏光子24に入って から、等しい確率で検出器Ｄ4bとＤ5bに向けて偏向させられる。各‘他方の’一 対の光子の観測は、該光子に対応する‘一方の’光子を、等しい確率で±45度の 垂直偏光状態に設定して、相関関係事象を構成する。‘一方の’光子は領域７に 入り、そこで該光子が±４５度の偏光子28で、検出器Ｄ6aとＤ7aに向けて偏向さ せられる。 偏光子Ｄ4bとＤ5bに於ける一対の‘他方の’光子の観測される確率分布は、（ 0.125、0.125）である。偏光子Ｄ6bとＤ7に於ける‘一方の’光子の確率分布も また（0.125、0.125）である。 領域１から４までと、領域５の中の‘一方の’経路の四分の一波長板を含む装 置の部分は、図３と４の中の破線の箱型で囲まれて示されている。この箱型の中 のエレメントの全ては、準備された状態の相関関係にある光子を、用意された量 子確率状態にある相関関係にある光子を、残りの‘一方’と‘他方の’光学的エ レメントに提供する、用意された状態に相関関係を持たせた光子の源36を構成す るものと見なすことができる。残りの‘一方の’装置、偏光子28、及び検出器Ｄ 6aとＤ7a、と残りの‘他方の’装置、四分の一波長板34、偏光子24、及び検出器 Ｄ4bとＤ5bを、光源から‘一方の’偏光子28迄の光学的経路の長さが、光源10か ら‘他方の’検出器Ｄ4bとＤ5b迄の光学的経路の長さより大きいことを条件とし て、相関関係にある光子光源36からの如何なる都合のよい距離にも置くことがで きる。 図４は、‘他方の’四分の一波長板34が、除去されていることを除いて図３と 同じである。該結果は、一対の‘他方の’光子を、該光子が領域２の中で達成し た−４５度の潜在的偏光で領域５の中に放つ。該一対の‘他方の’光子が、検出 器Ｄ4bとＤ5bにより領域６で観測されるとき、該光子は、‘一方の’ペア光 子を相関関係をもって＋４５度の偏光状態にする。‘他方’と‘一方の’光子に 対する観測された確率は、（0.0、0.25）と（0.25、0.0）に、それぞれ変更され 、この確率の変更は、信号送信事象を構成する。 図５と６は、タイプＩの、平行偏光相関関係、相関関係にある光子光源38によ るこれ等の方法の使用を示している。光学的エレメントの配設は、図５では、一 つの例外つまり±４５度の‘一方の’経路の偏光器14が、＋４５度の偏光された 光子を検出器Ｄ2に向けて偏向させ、また−４５度の偏光された光子を装置の次 の領域に通過させるるために回転されていることを除いて、図３の該配設と同じ である。これは、図３の中の偏光子14の機能と反対である。これが、光学的エレ メントのみの変更である一方で、相関関係にある光子上の該エレメントの作用は 、光源38の特性が、光子が、前記の図の中のように、垂直の偏光状態の代わりに 平行の偏光状態に対して相関関係を持つことを求める点で異なったものである。 図５と６のの中で、40の参照符号を付けられて大きな破線の箱型に囲まれてい る光学的エレメントは、用意された状態の相関関係にある、この場合タイプＩの 相関関係にある光子光源38により駆動される光子光源のもう一つの形態を構成し ている。 この様にして、＋４５度の‘他方の’光子が、検出器Ｄ1により検出されたと き、非局在量子相関関係の連絡は、対応する‘一方の’光子の潜在的偏光状態を 、同じ＋４５度の偏光状態に設定する。これが、‘一方の’経路から偏光子14に より抽出された‘一方の’単独光子である。‘他方’と‘一方の’光子の観測さ れた確率分布は、図５に対しても、‘他方’と‘一方’に対する図３での確率(0 .125、0.125)と同じである。 図６は、図４のタイプII光源と同等のタイプＩ光源に対する信号送信状態を示 している。偏光子14は、図５の中と同じ位置にあり、該偏光子は、該図の中と同 じ役割を果たす。図４中の通り、‘他方の’四分の一波長板34が除去されている ことで、対応する‘一方の’光子を−４５度に設定し、−４５度の‘他方の’光 子の状態を、検出器Ｄ5bに引き渡すことができるようになる。観測された確率分 布は、ここで該図中の双方の経路に対して同じ（0.0、0.25）である。図４の各 経路での確率分布が、同じではなく、互いに反対であることに留意するべきであ る。 全ての諸図中の方法と、また全ての同様あるは派生的方法、偏光子の特定の角 度、及び結果として生ずる光子の潜在的偏光状態は、それ自体は重要でないこと に留意することはが重要である。重要性なのは、各偏光子と、知られている光子 の偏光状態との関係である。従って、装置が−４５度回転させられた場合、光源 10からの信号とアイドラーのＨ-Ｖ出力偏光状態は、知られている±４５度の偏 光状態となり、Ｈ-Ｖ偏光子は、±４５の偏光子となり、また±４５度の偏光子 は,Ｈ-Ｖ偏光子となる。 図１から６までに関連して、本発明者は、光子を使用する本発明の特に好まし い実施例を示した。代案として、本発明は、ボーズ粒子、フェルミ粒子及び原子 を含む各種の相関関係にある量子物体に適用可能である。量子物体の如何なる源 も、相関関係にある量子物体を作る限り、本発明に適用可能である。更に、前記 に説明されている制御手段、特にビーム・スプリッター、あるいは、四分の一波 長板として記載された手段は、希望する、観測されるべき量子物体の量子状態の 確率分布を選択するために使用することができる如何なる適当なスピン選択装置 と取り替えることができる。適切なスピン選択装置は、偏光ビーム・スプリッタ ーのみならず、ニコルプリズム（Nichols prism）、波長板、カーセル（Kerr ce ll）、ポッケルセル（Pockel cell）、偏光プラスチックシート材、及びStern-G erlachスピン解析装置をも含む。一対の量子物体の一つあるいは双方の量子状態 の検出、あるいは観測を行うための検出装置の適切なタイプは、マイクロ・チャ ンネル・プレートシンチレーション検出器とファラデー・カップを含む。 本発明をここで詳しく説明したので、当業者が、本出願の中で設定されている 本発明の意図と範囲を逸脱しないで、該発明に変更したり改造するすることがで きることは明かである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一対の相関関係にある量子物体のうちの一方の量子物体の量子状態確率分布 の制御方法であって、 ａ．相関関係にある、各々が均一の量子状態確率分布を有する一対の相関関係に ある量子物体を提供する段階と、 ｂ．一対の相関関係にある量子物体の他方の量子物体の観測可能な量子状態の確 率分布を選択するための手段を使用して、１つの量子物体の量子状態確率分布を 制御するための該手段を提供する段階と、 ｃ．前記一対の量子物体のうちの他方の量子的粒子の量子状態の確率分布を選択 するたの前記制御手段を使用する段階と、 ｄ．前記他方の量子物体の量子状態を観測するかどうかを選択する段階と、 ｅ．前記他方の量子物体の量子状態の観測により前記一対の量子物体の内の他方 の量子物体の量子状態確率分布が変更されたかどうかを決定するために、次に前 記一対の相関関係にある量子物質の前記一方の量子物体の量子状態を観測する段 階と、 を有することを特徴とする、一対の相関関係にある量子物体のうち一方の量子物 体の量子状態確率分布の制御方法。 ２．前記相関関係にある量子物体が、ボーズ粒子、フェルミ粒子及び原子から成 るグループから選択されることを特徴とする、請求項１に記載の量子物体の量子 状態確率分布の制御方法。 ３．前記一対の相関関係にある量子物体の前記一方の量子物体と前記他方の量子 物体が、相関関係にある量子物体の流れの一対の一部として提供されることを特 徴とする、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 ４．前記一対の相関関係にある量子物体が、相関関係にある一対の量子物体源に より提供されることを特徴とする、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分 布の制御方法。 ５．前記制御のための手段を使用するのに先立って、少なくとも前記一対の量子 物体の一方に、潜在的な相補性量子状態を提供する段階を更に含むることを特徴 とする、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 ６．前記一対の相関関係にある量子物体が、二つの量子物体の吸収／二つの量子 の物体の発光過程で提供されることを特徴とする、請求項４に記載の一対の相関 関係にある量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 ７．前記一対の相関関係にある量子物体が、スピンを保存する２個の光子発光過 程と光学的パラメトリック降下転換過程から成るグループから選択された相関関 係にある光子源から提供されるを特徴とする、請求項４に記載の、量子物体の量 子状態確率分布の制御方法。 ８．前記パラメトリック降下転換過程が、タイプＩとタイプIIのスピン相関関係 過程から成ることを特徴とする、請求項７に記載の量子物体の量子状態確率分布 の制御方法。 ９．前記制御のために前記手段が、光学的偏光構成部品からなるグループから選 択されたスピン選択装置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の量子物体の 量子状態確率分布の制御方法。 １０．前記光学的偏光構成部品が、偏光ビーム・スプリッター、ニコルプリズム 、波長板、カーセル、ポッケルセル、偏光プラスチックシート材とこれらの材料 の組合せから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項９に記載の 量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 １１．前記制御のための手段が、非光学的スピン選択装置を用いることを特徴と する、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 １２．前記非光学的スピン選択装置が、シュテルン・ゲルラッハのスピン解析装 置であることを特徴とする、請求項１１に記載の一対の相関関係にある量子物体 の量子状態確率分布の制御方法。 １３．前記一対の相関関係にある量子物体の前記一方の量子物体と前記他方の量 子物体が、レンズ、鏡、偏光ビーム・スプリッター及びこれらの組合せから成る グループから選択された一つあるいあるいはそれ以上の装置により量子物体の二 つの流れの中で等しい確率で提供されることを特徴とする、請求項１に記載の量 子物体の量子状態確率分布の制御方法。 １４．前記他方の量子物体の量子状態の確率分布を観測するかどうかを選択する 前記段階が、前記他方の量子物体の量子状態を観測しないことを含むことを特徴 とする、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 １５．前記他方の量子物体の量子状態の確率分布を観測するかどうか選択する段 階が、他方の量子物体の量子状態を観測することを含むことを特徴とする、請求 項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 １６．前記他方の量子物体の量子状態の該観測が、前記他方の量子物体の量子状 態を観測する前に、前記他方の量子物体の確率分布を変更することを含むことを 特徴とする、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 １７．前記他方の量子物体の前記観測された量子状態が、相補的であるかどうか を決定するために、前記一方の量子物体の量子状態を観測する段階が、前記一方 の量子物体の量子状態を観測することを含むことを特徴とする請求項１に記載の 量子物体の量子状態確率分布の制御方法。 １８．前記一対の相関関係にある量子物体が、観測後に交直偏光状態で提供され ることを特徴とする、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御方法 。 １９．前記一対の相関関係にある量子物体が、観測後に、平行な偏光状態で提供 されることを特徴とする、請求項１に記載の量子物体の量子状態確率分布の制御 方法。