量子の”開かずの間”をのぞき見る

奇妙な思考実験がある。2つの干渉計を準備し，それぞれに，電子と陽電子を入れる。両方とも波の性質を持つので，普通ならそれぞれが光と同じように干渉を起こす。だが今，2つの干渉計を途中で結合したらどうなるだろうか？ もし電子と陽電子がここで出合ったら，両者は消滅するだろう。もし出合わなかったら，それぞれ独立に干渉を起こすだろうと思われる。しかし量子力学を用いて実際に計算してみると，そのどちらでもない現象が起こることがある。電子と陽電子は消えずに残り，しかも独立の干渉も起きないのだ。この時電子と陽電子は果たして出合ったのか，それとも出合わなかったのか？ これは1992年，英国の物理学者ハーディーが提唱したパラドックスだ。イスラエルの物理学者アハラノフはこれを受けて，干渉計の動作を妨げずに電子と陽電子の経路を測定する「弱い測定」の具体的手法を示し，測定によって何が見えるかを予測した。その結果は，非常