空間は時間からうまれる副産物かもしれない：量子測定が明かす衝撃の宇宙像 (3/4)

時間測定が空間を創る？ 実験で見えた三次元の正体

実験的にも時間から空間を導出できるのか？

謎を解明するため研究者たちはまず、測定対象となる単一の量子ビットが用意し、それに対して一定の時間間隔で繰り返しの測定が行われました。

たとえば「今の測定で+1が出た」「少し後の測定で−1が出た」といった具合に、時間を区切って記録するのです。

そのうえで、ある時点と次の時点の結果がどの程度“似ている”か（相関が高いか）、あるいは“違う”か（相関が低いか）を体系的に整理します。

イメージとしては、回転するコマに対して「コマの軸がどの方向を向いているか」をこまめに観察しているようなものです。

コマの軸が連続的に動けば測定結果も変わるし、そこに軽く触れてしまえば（測定による影響）コマの軸が別の方向に飛んでしまうこともある。

それらを時間ごとに記録し、データを眺めると、連続した測定結果同士の相関のパターンが徐々に浮かび上がってきます。

すると驚くべきことに、この相関パターンが「三次元のユークリッド空間の“内積”と同じ数式構造を持つ」ことが示されたのです。

さらに重要なのは、初期状態（コマが最初にどの軸を向いていたか）を知らなくても、繰り返し測定して得られる相関をもとに、三次元空間における“距離”や“角度”の概念とそっくりのものが再現できるという点。

言い換えれば、「量子ビットが何から始まったか分からなくても、時間をかけて連続的に観測していけば、三次元という概念が一貫して取り出せる」ことになります。

ここから得られる示唆は、「三次元空間」という舞台がはじめから確立していなくても、“時間に応じた測定相関”さえあれば、三次元に匹敵する構造が自然と導かれるということです。

私たちが普段、「どこにいるのか」「どのくらい離れているのか」といった空間的な問いを立てる際、当たり前のように座標系や距離の概念を使います。

しかし本研究では、そのような座標系や舞台をまったく仮定せず、あくまでも“時間”を順番通りに踏んでいく観測結果の連なりから、三次元の幾何学情報を復元できることが示されたのです。

言い換えると、時間こそが先にあって、空間はその上に生じる副産物的な存在にすぎない、という可能性が浮上してきます。

そしてこの結果は、将来的には私たちが当然視してきた「空間ありき」という世界観を塗り替える可能性を秘めていると言えるのです。