講演会のお知らせ （2/15： 長谷川祐司 先生 ウィーン工科大学）

2013年01月23日

演題：「中性子のスピン測定における不確定性 -- ハイゼンベルクの不確定性原理を超えて 」
「Uncertain relation studied in neutron’s successive spin-measurements -- Beyound the Heisenberg's uncertainty principle -- 」
講師： 長谷川祐司　先生　（ウィーン工科大学）
日時：2月15日　14：00
場所：コラボレーション棟3F コラボレーション室

概要：
　　ハイゼンベルクの不確定性原理は、量子力学の教科書の初めに出てくる基本原理 として知られている。ケンナードやロバートソンによって示された標準偏差を用いた不確定性関係と異 なり、測定の誤差と擾乱に 関する不確定性関係は証明がなされてなく、 ただ「直感的な」関係式として長い間信じられてきた。
　最近、小澤によりこの誤差と擾乱に関する不確定性関係が数学的に示された。我々は中性子の スピンの連続測定によってこの小澤によって示された不確定性関係に関する検証を行った。その結果、ハイゼンベルクによって示された不確定性関係が破れ、小澤の示唆した不確定性関係が 成立することが実験的に示された。この結果はNature Physicsに発表され、多くの新聞にも取り上げられた。
　今回の講演では、不確定性の実験のみならず、この実験に至るまでの、中性子を使った量子物理の 基礎実験を紹介する。

The uncertainty principle is certainly one of the most famous and important aspects of quantum mechanics: Heisenberg first suggested a limitation of joint measurements of canonically conjugate variables due to the back action of measurement. However, known rigorous proofs justify the prediction, that the product of the measurement error and disturbance caused by the measurement is not less than a bound set by the commutator, only under limited circumstances.
Recently a universally valid relation between the error and the disturbance has derived by Ozawa.
In this talk, a neutron optical experiment is reported that measures the error of a spin-component measurement and the disturbance caused on another spin-component measurement. The experimental results exhibit that the error and the disturbance completely obey the new relation but violated the old one in a wide range of experimental parameters. The solution of a long-standing problem to describe the relation between the measurement accuracy and the disturbance caused by that measurement is discussed.