量子もつれの謎：Aを観測した瞬間にBが決まる？

量子もつれとは、二つ以上の粒子が深く結びついている状態で、片方を観測することによってもう片方の状態が即座に決まる現象を指します。ここでの疑問は、Aを観測する前にBはすでに観測されているのか、またその前提で起こる現象について理解を深めることです。

量子もつれの基本的な概念

量子もつれでは、二つの粒子（AとB）が「もつれた状態」にあり、一方の粒子の状態を観測すると、もう一方の粒子の状態も瞬時に決まるとされています。これは、物理学者アインシュタインが「幽霊のような遠隔作用」として批判した現象でもあります。

質問にあるように、Aの観測を行った瞬間にBの状態が決まるとされていますが、この時点でBがどのように観測されるかが重要です。量子力学では、観測が行われる前にBの状態は確定していないという「重ね合わせ状態」にあり、観測することで状態が「収束」するため、Bの状態は観測されるまでは不確定です。

質問にある（1）と（2）の違いは、観測が行われたかどうかに関わります。もしBが観測されていない場合、量子力学的にはBの状態は決まっていないと考えられます。一方で、（1）のようにBが観測されているがその状態がわからない場合でも、Aの観測がBの状態を決定するプロセスとして重要になります。

マクロの世界でも、物理的な相互作用が物体の状態に影響を与えるのは当然のことです。しかし、量子もつれの場合、粒子間の相互作用は従来の物理法則とは異なり、瞬時に情報が伝達されるように見えます。これが量子力学の不思議なところであり、マクロの世界では経験できない現象です。

量子もつれにおけるAとBの状態決定のプロセスは、観測前には不確定であり、観測を通じて状態が決まるという理解が必要です。マクロ世界と異なり、量子力学では瞬時に情報が伝わるように見え、この現象は物理学の最前線での謎とされています。