光源として秒間千個程度の光子レーザを考える。
レーザを結晶に当てて相互作用で偏光状態に相関を持った2つの光子AとBを作り出す。
片方は垂直方向に偏光し、もう一つは水平に偏光するようにする。
こうした相関関係にある光子同士は離れていても量子的に影響を及ぼしあうことがわかっている。
そして光子の偏光状態も検出できる検出器を２つ用意する。検出器1と2と呼ぶこととする。
光子Aは検出器1に向かい、Bは検出器2に向かうとする。
検出器1の前に適切な間隔で2重スリットの壁を置く。
相当数光を当て続ければ検出器1に干渉縞が現れる。
ここまでは予想される出来事だ。今は何と干渉したのかは考えない。
光子はどちらのスリットを通ったのかわからない状態で検出される。
その場合、長く実験を続けると検出器に干渉縞が現れる。
ここで、それぞれのスリットの前に偏光フィルタを置く。
片方は垂直方向の変更を右回りに、水平方向の変更を左回り変えるフィルタ
もう一方は垂直方向を左回りに、水平方向を右回りに変えるフィルタとする。
そうすると光子Aがスリットを通る前にどちらの偏光状態であったかがわかれば、
検出した偏光状態からどちらのスリットを通ったかがわかる。
光子Bを検出器２で偏光が垂直か水平か検出してやれば、光子Aが光子Bと分かれたときの
偏光状態がわかり、どちらのスリットを通ったのか決定できる。
しかし、そうするといつまで実験を続けても検出器に干渉縞は現れない。
それどころか検出器2までの距離を検出器1までの距離より長くしても結果は変わらない。
光子Bが検出されるより前に光子Aはスリットのある壁を通り抜け、検出されたとしてもだ。
続く