・量子ホログラフィーの利点

　もつれた粒子のペアには、本質的な結びつきがあり、空間によって隔てられていたとしても、1つの物体として振る舞う。そのため、ペアの片方で計測すれば、その作用はもつれたもう片方にも反映される。

　量子ホログラフィーでは、スプリッターでレーザーを分割したのと同じように、光子のペアをそれぞれ別方向へと飛ばす。対象物へ向けられた光子は、物体光として働く。もう片方は対象物がない方向へ向けられ、参照光として働く。

　物体光役の光子が対象に当たると、その厚みに応じてほんの少しだけ進路が曲がったり、減速したりする。

　ポイントは量子物である光子には、粒子として振る舞いながらも、波としても振る舞うという驚くべき性質があることだ。そのために、それが命中したまさにその場所の厚さだけでなく、全体の厚みまで計測することができる。つまりサンプルの厚みと、その3次元構造が光子に”印刷”されるのだ。

　するとその情報はもう片方のペアに即座に伝えられる。これはペアが離れていても起こるので、わざわざ分けたレーザーを再び再会させる必要もない。別々のカメラで2つの光子を検出し、その相関を測定すればホログラムが得られる。


もつれた光子を使用してホログラムを作成する方法 credit:University of Glasgow

　量子もつれには、そこに手をくわえたり、制御したりすることが難しいという性質がある。これは欠点などではなく、外部からの影響を受けにくいという長所になる。非常に安定性しており、ノイズにも強いのだ。