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量子力学 / 理論物理学 / コンピューター / 光量子コンピューター / パソコン ーーー リチャード・P・ファインマン / デイヴィッド・ドイッチェ 古澤明 / 武田俊太郎 / 藤井啓祐 + ニュースサーチ〔量子コンピューター〕 中国の第3世代自主開発超伝導量子コンピューター「本源悟空」、コア部品の国産化に成功(2024年5月17日)|BIGLOBEニュース - BIGLOBEニュース かつては日本が独占、量子コンピューターのコア部品を中国が完全国産化―香港メディア - Record China 第3世代独自超伝導量子コンピューターの重要モジュールが国産化―中国(2024年5月17日)|BIGLOBEニュース - BIGLOBEニュース (49)量子コンピューターからのハッキングを受けないパソコンがhpから出た|家電のことはオイラに聞いて! - 日刊ゲンダイDIGITAL 【研究成果】ニオブ系超伝導物質の構造改良で 転移温度を高めることに成功――量子コンピューターや核融合用高磁場 ... - 東京大学 スーパーコンピューター「富岳」と量子コンピュータ「叡」の連携処理を実証 理化学研究所と大阪大学 - fabcross for エンジニア NICTなど4者、量子コンピューターに最適な量子ゲートシーケンスを高速に探索する技術を開発 - クラウド Watch 量子コンピューター研究で高まる日本の存在感、今後の課題は?|ニュースイッチ by 日刊工業新聞社 - ニュースイッチ Newswitch ペンローズ・タイルを量子誤り訂正符号に変換:量子コンピューター開発の新発見 - WIRED.jp 生成AIの次 と期待、量子コンピューター関連有望11銘柄|会社四季報オンライン - 会社四季報オンライン 米IBM、「量子コンピューター」世界トップの研究現場でみた景色。「科学は成長のエンジン」 - Business Insider Japan 産総研、NVIDIAと量子計算システム 有償で民間に - 日本経済新聞 量子コンピュータってなんだろう - ダイヤモンド・オンライン マイクロソフトと Quantinuum、物理量子ビットの 800 倍優れたエラー率で、史上最も信頼性の高い論理量子ビットを ... - Microsoft News 早大、量子コンピューターで制約付き組み合わせ最適化問題を高精度で解く手法を開発 - ITpro 社会を変える次世代の技術!量子コンピューター 東京大学 川﨑雅司IBM東大ラボ長|いまからサイエンス - テレビ東京 ~テレ東BIZ エコノミストリポート:量子コンピューター開発事情 エラー修復技術や有効な用途開発が大きな“壁” 間瀬英之 | 週刊 ... - 週刊エコノミスト Online 量子もつれの伝達速度限界を解明 - 理化学研究所 周期性のない図形「ペンローズ・タイル」が量子コンピュータのエラーを訂正? 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54 32 量子コンピュータと日本の未来 01 04 07 日本の強みを生かす 01 16 01 次世代こそ量子コンピュータへ 01 28 22 エンディング 理化学研究所(理研)の国産量子コンピュータの写真 Copyright; RIKEN Center for Quantum Computing 国産超伝導量子コンピュータ初号機の公開: https //www.riken.jp/pr/news/2023/20230324_1/index.html <出演> 茂木健一郎|脳科学者、ソニーコンピュータサイエンス研究所 研究員 東京大学大学院理学研究科で博士号を取得。クオリアを中心テーマに、脳科学や心の理論、自由意志など様々な領域の論考や著作を多数発表している。東京大学大学院客員教授も務める。 <ゲスト> 藤井啓祐|大阪大学大学院教授(量子コンピューティング) 京都大学大学院で博士号を取得。大阪大学、京都大学、東京大学を経て現職。理化学研究所量子コンピュータ研究センター研究チームリーダー、株式会社QunaSysの最高技術顧問なども兼務。 ● これから量子コンピュータを学びたい人たちへ 「大阪大学基礎工学研究科 藤井研究室(2020年3月21日)」より 「量子イノベーションイニシアティブ協議会」 東大、慶應大、日本アイ・ビー・エムの他、JSR、ソニーグループ、DIC、東芝、トヨタ自動車、日立製作所、みずほフィナンシャルグループ、三井住友信託銀行、三菱ケミカル、三菱UFJフィナンシャル・グループ、横河電機の11社。 — Makoto Shibata (@bonaponta) August 1, 2021 ■ 量子コンピュータ授業 #1 量子ビットと量子ゲート 慶應義塾Keio University 量子コンピュータ授業 #2 量子テレポーテーション 量子コンピュータ授業 #3 ドイチェ・ジョザアルゴリズム 量子コンピュータ授業 #4 グローバーのアルゴリズム 量子コンピュータ授業 #5 量子回路 量子コンピュータ授業 #6 量子フーリエ変換 量子コンピュータ授業 #7 ショアの素因数分解アルゴリズム 量子コンピュータ授業 #8 量子コンピュータの歴史 量子コンピュータ授業 #9 量子力学基礎 量子コンピュータ授業 #10 量子誤り訂正 量子コンピュータ授業 #11 古典線形符号 量子コンピュータ授業 #12 安定化符号 量子コンピュータ授業 #13 対故障量子計算 量子コンピュータ授業 #14 幾何学符号 量子コンピュータ授業 #15 誤り自動訂正、抑制 ■ 動画【量子コンピューターと暗号通貨】 「深田萌絵ブログ(2019/11/03 23 14)」より / ■ グーグルが主張する「量子超越性の実証」に、IBMが公然と反論した理由 「WIRED(2019.10.24 THU 09 30)」より / グーグルが量子コンピューターによる「量子超越性」を実証したことを、最新の論文で正式に明らかにした。量子コンピューターが既存のコンピューターより優れていることを示す歴史的ともいえる研究結果だが、これに公然と反論したのがIBM。その異例ともいえる反論の真意とは。 量子コンピューティングの専門家たちの間で起きる技術的な論争が、その高尚ともいえるコミュニティの外にまで出てくることはほとんどない。だがIBMの量子チームは、公然とグーグルにけんかを吹っかけたのである。 IBMが技術論文とブログへの投稿で狙い撃ちしたのは、グーグルと米航空宇宙局(NASA)の共同研究から9月に誤って漏えいした科学的な結果である。それも歴史的な偉業となりうる成果だ。この論文の草稿には、グーグルが「量子超越性」という重要な到達点に達したと書かれていた。量子コンピューターを使って従来型のコンピューターでは不可能だったことができると証明したというのだ。 関連記事:グーグルによる「量子超越性の実証」が、本当に意味すること これに対してIBMの専門家グループは10月21日(米国時間)、量子超越性を達成したというグーグルの主張に重大な欠陥があると発表した。そもそもグーグルが、現代のスーパーコンピューターの能力を最大限に活用していないというのだ。IBMはブログでの投稿で、「このしきい値は満たされていません」と主張している。グーグルはコメントを控えている[編註:本記事の原文は10月21日公開。グーグルは10月23日付の『Nature』に査読済み論文を掲載した]。 グーグルの主張の意味すること (※mono....詳細は略) / 激化する国際競争 (※mono....詳細は略) / 研究者たちの本音 グーグルはSycamoreによる量子超越性の達成に関する査読済みの論文を公開し、同社の主張を科学的な記録として残すとみられている[編註:10月23日付の『Nature』に査読済み論文を掲載]。IBMが21日に発表した論文も査読が済んでいないが、IBMは査読を実施して改めて公開する予定だという。IBMに在籍するトップクラスの量子研究者のひとりで論文の共著者でもあるジェイ・ガンベッタは、グーグルの主張が最終的に技術者の間で受け入れられるかどうかという議論に、IBMの論文が影響を及ぼすことを期待していると言う。 IBMは今回、グーグルに対して技術的な懸念を表明するうえで挑発的ともいえる手法を選んだ。しかしガンベッタによると、IBMの動機はグーグルを敵に回すことではなく、「量子超越性」という用語への無益な期待をなくしていくことにあるのだという。 「量子コンピューティングは重要な技術であり、コンピューティングの方法を変えるはずです」と、ガンベッタは言う。「もう大げさに語るのはやめて、量子コンピューティングのロードマップにフォーカスしていきましょう」 量子コンピューティングの研究に取り組んでいるほかの物理学者たちも、量子超越性が最優先事項ではないことに同意している。それどころか、IBMとグーグルの争いも優先事項ではないという。 「わたしは量子超越性に関するこういった主張はあまり好きではありません。一度は“量子超越”とされた結果が、翌日にはひっくり返って古典的かつ劣った結果にもなりうるわけですから」と、ルイジアナ州立大学のダウリングは言う。「むしろ、特定の問題に対してマシンがどのように役立つのかに興味があります」 メリーランド大学の教授で量子コンピューティングのスタートアップであるIonQの共同創業者、クリストファー・モンローも同じ意見だ。IonQは巨大テック企業2社の学術的な論争よりも、初期の量子コンピューターの実用的な用途を提示していくことのほうに関心があるという。モンローは「今回の量子超越性を巡る議論によって、眠れない日々を過ごすようなことはないと思いますよ」と語っている。 ※『WIRED』による量子コンピューターの関連記事はこちら。 ■ 【図解】量子コンピューター開発競争、日本の現状は?なぜ米中に負けないと言えるのか 「ビジネス+IT(2019/07/03)」より / 現在、欧米諸国とともに、日本でも従来型のコンピューターとは異なる仕組みで動作する「次世代コンピューター」の開発競争が巻き起こっている。その分野の1つが量子コンピューターだ。なぜ日本は量子コンピューター開発に挑むのか。経産省の担当者に聞いた。 経済産業省 商務情報政策局情報産業課 課長補佐 門田 裕一郎 (※mono....以下略) .
https://w.atwiki.jp/apmayfes2010/pages/21.html
活動記録 wikiを放置気味だったのでちゃんと活動記録をつけるようにします。 4/12 ノイズ低減 時間スケールで見ていて気になるのは40kHzの周期ノイズとパルス状のノイズです。 レーザー発振によるノイズはパルス状の40kHz(間隔が1/40kHz=25us)のノイズでレーザーを遠ざけたりレーザー自身をアルミホイルで覆ったりしましたがあまり変りませんでした。 振幅5mV、40kHzの周期ノイズがのるのが観察され、これはプローブに何も入力しなくてもありました。アルミホイルでプローブを巻いてみたところ40kHzの周期ノイズが消えたことから外来のノイズであることがわかりました。ただ回路の出力部での40kHzの周期ノイズはプローブにアルミホイルを巻いたり、コードを金属の箱に入れたりしてもあまり変らなかったのでもっと別のところでのっている可能性はあります。 低減できないようであれば40kHz以上をカットするのがいいのかもしれません。 次回はとりあえずゲインを上げてみてショットノイズを見えるようにすることを目指します。 4/9 スリットホルダーの切断、回路の調整、実際に測定 工作室でスリットホルダーの柄を切断して高さを低くしました。フォトダイオードをつけた基板はガムテープでホルダーに固定。 オペアンプAD829が届いたので、フォロワに入れました。オフセット調整も大丈夫です。(初段のオペアンプ回路はI-V変換回路なのでオフセット調整で入力をコモンに落とすときには100Ω抵抗をはさむと出力が飽和しない) 実際に測定した結果から言うと元々のノイズが大きすぎてショットノイズが隠れていました。 まず片側のフォトダイオードにだけPBSを通過して強度50%になった光が入射した際の直流成分ですがフォトダイオード用の±35V電源の電圧を0Vから35Vまで上げていくと出力電圧は増えました。最終的に35Vで出力は1.8Vくらいになりました。4/7にフォトダイオードからの出力電流を測定した際には逆バイアス電圧を0Vから100Vまで変化させても1.7~1.8mA(PBSを通さずに入射した場合)で固定でしたがI-V変換して増幅すると変わるようです。出力が大きくなる理由はわかっていませんが、フォトダイオードの結合容量がフィードバックに効いてくることがあるらしいので関係があるかもしれません。理論的には1.7mAの50%で0.85mAの電流が流れたと考えるとI-V変換で2200倍されて1.87Vとなり逆バイアス35Vで観察された1.8Vは正しい値になっていると考えられます。検出回路につないだ場合のフォトダイオードの電流を直接測定していないので一応そこも測っておきたいです。 両方に入射した場合ですがλ/2波長板を調整することで観察している出力電圧のオフセットを0Vにできました。これでそれぞれのフォトダイオードで同じだけの光電流が出ていることになります。肝心のノイズは振幅5mVのホワイトノイズで光を入射するときとしないときで変化がないのでショットノイズは周りのノイズに隠れてしまっていると考えられます。デジタルオシロスコープ(帯域100MHz、サンプリングレート1GS/s)でFFTして観察すると2.5MHzまでは平坦、2.5MHzに小さいピーク、7.5MHzに大きいピーク、7.5MHz以降はノイズレベルが下がっていました。またシャッターを閉じていてもレーザーが発振するとノイズレベルが10dBほど上がるのが観察されました。レーザーの電源をいれても反応はありませんがレーザーが発振するとノイズレベルが上がります。これに関しても原因を調べて解決する必要がありそうです。 次回はI-V変換回路の抵抗値を上げて変換の倍率を大きくするということをやります。 問題は片側のフォトダイオードにのみ入力した場合直流成分が1.8Vある出力を例えば10倍にするとオペアンプが15V電源駆動なので飽和してしまうことです。これを見るにはハイパスフィルタを上手く挟んで直流成分を除く工夫をしなければいけません。 これまで1ヶ月、Yariv勉強会に始まり、回路の設計、製作、調整と苦労してきましたが、いよいよラスボスです。こいつを倒せばクリアです。 4/7 レーザー光の撮影、キャッチコピー、フォトダイオードの感度の測定 音班が使う予定の水槽を借りてきて、水槽の中にレーザー以外の光学系を入れて線香で煙を焚いてレーザー光を撮影しました。 2本使うとちょっとレーザー光の散乱が強すぎて写真をうまく撮れなかったので1本で十分なくらいです。煙で光学系が見えなくなるということはありませんでした。蛍光灯を消さないとビームラインが少し薄くて、カーテンを開けないと暗すぎて光学系が見えないので、蛍光灯を消してカーテンを開けて自然光が入り込むくらいがベストでした。実際の展示の際にも線香で煙を焚いてビームラインを見たいので水槽を購入するのが簡単でいいと思います。ただ問題点は水槽の底が厚くて下に敷いている鉄板に光学系のマグネットがくっつかないことです。逆さにかぶせると光学系の調整が上からできないので枠だけで上下ともあいているのがベストです。また当日借りる部屋も暗室にする必要はありませんがビームラインを見るには蛍光灯を消せるほうがいいと思います。 #ref error :ご指定のファイルが見つかりません。ファイル名を確認して、再度指定してください。 (laser2.jpg) #ref error :ご指定のファイルが見つかりません。ファイル名を確認して、再度指定してください。 (laser3.jpg) 撮影したのは上の写真で左上のものをビラ用に使います。 キャッチコピーは2008年のものを参考にして短くまとめました。 タイトル: 量子光学 本文: 光って波?粒? レーザーを使って実験! フォトダイオードの感度はレーザー10mWで1.7~1.8mAくらいでした(理想的には3.3mAくらい)。蛍光灯の影響は殆どないです。2つのフォトダイオードで若干違いがありましたがPBSを使っているのでλ/2波長板で偏光を調整すれば透過 反射が最大で8 2まで偏って出力できるのでそこを調整して差を取った時のオフセットを0にするようにすればいいと思います。 逆バイアスは指定の100Vまで変化させてかけましたが0Vからほとんど出力の変化がなく一定だったので(逆バイアスをかけて行くと電流値は一定値に漸近)35V電源で問題ないと思います。フォトダイオードをつけてある基板を固定するためにスリットホルダーを使いますが、片方は支柱の長さが長すぎるので次回工作室で切断します。次回はオペアンプを受け取って検出回路で実際にショットノイズを測定します。 企画の目的 光の粒としての性質を見る 企画内容 バランス型ホモダイン測定によるショット雑音の測定 目的 光の粒子としての性質を見る 実験内容 HBSで分けたレーザー光をそれぞれフォトダイオードで検出して差を取るという実験で、古典的な波と考えるとHBSで半分ずつの強度に分解されるので差は0だけれども、光子と考えるといつ飛んでくるかは決まっていないので差は0にならず、ショット雑音というゆらぎが見えるという実験です。検出器は自作します。 サブポアソン分布に関する実験 (追加実験) 目的 半古典的モデルでは説明の付かない実験を紹介する 実験内容 バランス型ホモダイン測定の実験は光を古典的な波、検出器を量子力学に従って振舞うものと考える半古典的なモデルでも説明ができてしまいます。半古典的モデルでは説明の付かない例が次のサブポアソン分布に関する実験です。 十分に大きい抵抗を電圧源と直列に入れて低雑音化された電流をLEDに注入し、これをフォトダイオードで検出すると半古典論で予想される最小のゆらぎ(量子限界)=ショット雑音を下回るゆらぎを検出することができます。
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専門用語/量子コンピュータ 量子コンピュータは、量子力学的な重ねあわせを用いて並列性を実現する次世代のコンピュータ。2007年現在実用化には至っていないSFガジェットである。 従来のコンピュータは1ビットにつき、0か1のいずれかの値しか持ち得ないのに対して、量子コンピュータでは量子ビット(qubit)により、1ビットにつき0と1の値を任意の割合で重ね合わせて保持することが可能である。 この量子ビットを複数利用して、量子計算機は従来のコンピュータでは実現し得ない並列性を実現している。 ソニックダイバーに搭載された統合型量子コンピュータは、生体同期システム、生命維持システム、飛行&姿勢制御、核融合エンジンシステム制御、レーダー、通信、電子戦、等を統合制御している。
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概要 「超兵」または「イノベイター」は、 改造した脳器官により特殊な信号を送受信する事ができる。 その通信媒体を脳量子波と呼ぶ。 量子脳理論や、医療現場で実際に使われている 超伝導量子干渉素子を用いた脳磁計に ヒントを得て創作されたものと思われるが、 現実の世界には脳量子波は実在しない。 そのため、特殊な電波のようなものとみなす解釈もある。 また、GN粒子は脳量子波と深い関係がある、という設定もうかがえる。 用途 脳量子波を使う能力を持つ者は、俗に言う「テレパシー」や、 脳量子波をレーダー波代わりに使うことによる 「反射速度の向上」などといった能力を持つ。 テレパシーの効果範囲はかなり広く、地球から宇宙までも一瞬で到達する。 GN粒子下では普通の電波通信やレーダーの機能が低下するため、 超兵やイノベイターの戦闘能力は際立つ。 また、ヴェーダなどの量子型のコンピューターシステムと脳をリンクさせる、 ブレイン・マシン・インターフェイスの技術とも深い関わりを持つようである。 脳の活動は、超伝導量子干渉素子を用いた磁気センサーである程度把握でき、 コンピューターにデータを渡せば処理できるので、 その先にある未来技術を想定しているようである。 能力差 超兵・イノベイターともに 遺伝子操作やナノマシンの注入による人体改造を受けているが、 イノベイターのテレパシーは「声が頭の中で聞こえる」と表現され、 超兵のそれより強力であるように描写されている。 戦闘用途に関しては、未だ考察できる描写が無いため保留とする。 考察 リジェネの発言から、 GN粒子は「脳量子波をより強力に、広域に伝播させる作用」をも持つようだ。 イノベイターの脳量子波が超兵より強力なのは、 GN粒子を利用しやすい手段を用意しているからなのだろう。 また高濃度のGN粒子下では 普通の人間も脳量子波を送受信する事が可能となり、 周辺一帯にテレパシーが伝播する。これが「ダブルオーの声」現象の正体だと考えられる。 ネーナ ネーナが脳量子波を使えるのは、 彼女がイノベイターのデータを元に造られたから。 CBの中枢コンピュータ「ヴェーダ」は、 イノベイターによるアクセスを前提とされており、 脳量子波さえ使えれば簡単な手段でアクセス出来るのだと思われる。
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量子テレポーテーション 量子テレポーテーション(Quantum teleportation)とは、古典的(私たちが普段使うような)な情報伝達手段と量子もつれの効果でなんやかんやして離れた場所に量子状態を転送することである。 量子テレポーテーションは、元々1935年にアインシュタインなどが量子論に対するパラドックス(EPRパラドックス、Einstein–Podolsky–Rosen paradox)を発表したことにまでさかのぼる。 このパラドックスは当時議論されていた量子論に対し、こんな問題点があるよね、まだ不完全な理論だよねということを言っていたのである。 その後理論に対する理解が深まり、このパラドックスは量子論的にも相対論的にも解決ができる問題だということが分かっていき、その研究の結果の1つとして画期的な輸送手段である量子テレポーテーションが実現できるのではないだろうか?となってきたのである。 近年では米国エネルギー省の研究チームが、持続的な長距離量子テレポーテーションに成功しているなど、近いうちに実用化されるのではないかといった期待が持たれている。 ず枠でも電車通勤に代わる移動手段として量子テレポーテーションが挙げられているが、そもそも量子テレポーテーションとはどういった技術なのだろうか?以下で見てみよう。 量子もつれ 量子テレポーテーションを解説する上で外せないのは量子もつれ(quantum entanglement)と呼ばれる状態である。 シュレーディンガーの猫のページでも触れたが、電子や光子などの粒子は古典的には1つしか取れないと考えられていた状態(例えば位相やスピン、エネルギーなど)を複数持つことができる(重ね合わせの状態)。 それだけでも奇妙なことなのだが、この現象は2つの粒子の重ね合わせがペアになった状態も考えることができる。 例えば、2つの電子のスピン(※1)について、「電子Aが上向きかつ電子Bが下向き」と言う場合と「電子Aが下向きかつ電子Bが上向き」という2つの状態が重ね合わせの状態になっている場合である。このように2つの粒子の重ね合わせの状態のことを量子もつれ(または量子エンタングルメント)と呼んでいる。また、この2つの粒子のことを「エンタングルメントの関係にある」ともいう。そんな粒子のペアが実在するのか疑問を持つ人もいるだろう。しかし意外にもこのようなペアは存在することが簡単にわかる。例えば、電荷を持たない粒子が崩壊し、2つの粒子に分かれたとする。この場合2つの粒子の電荷は電荷保存則よりそれぞれ同じ大きさで正負は逆になっているはずである。ただし2つの粒子どちらが正なのかは観測するまでわからない。まさに量子もつれの状態になっているのである。 このような量子もつれ状態にある粒子は、片方の粒子の状態を観測するともう一方の粒子の状態が自動的に決定されてしまうのである。しかも、この現象は2つの粒子がどんなに離れていても起こってしまうことになる。この量子もつれを利用した遠く離れた相関を予言することを「量子力学の非局所性」と呼ぶ。例えば、AさんとPさんがいたとする。2人が量子もつれ状態になった粒子をそれぞれ持ちどこか離れた場所で持っている粒子を観測したとする。このときAさんの持っていた粒子が上向きのスピンを持っていた時、Pさんの持っている粒子は下向きのスピンを持つことが自動的に決まってしまうことになる。 ここで一見因果律(※2)が破られているように見えるが、ちゃんと守られている。今の場合、Aさんが持っていた粒子が上向きのスピンを持っていることが分かったとき、そこで起こることは「AさんがPさんの持っている粒子のスピンが下向きだと知ること」であり、Pさんが行うであろう観測結果に影響を与えないからである。 いやいや待ってくれ、そもそも片方の粒子の状態が決まったことをもう1つの粒子はどうやって知るんだ?それこそ一方の状態を観測した時点でそれをもう片方に一瞬で伝える何かがあるんじゃないか?その何かは因果律を破っているじゃないか?と思う方もいるだろう。これは次のようにして解決できる。まず、Aさんの粒子が上向きのスピンを持っていた時、もう一方の粒子は下向きのスピンを持つことがわかるが、ここで考えられることは2種類ある。それは「Aさんが上向きのスピンを観測したためPさんの粒子は下向きのスピンを持つことになった」と「Pさんが下向きのスピンを観測したためAさんの粒子が上向きのスピンを持つことになった」ということである。前者の場合は光の速さを超えるような"何か"がPさんが観測する前に到達し、"何か"によってPさんの粒子は観測されたと解釈すればその"何か"が上向きのスピンと観測するのか下向きのスピンと観測するのかは確率で決まり、たまたま下向きのスピンが観測されたとすればよい。後者の場合は"何か"がPさんに到達する頃にはPさんは観測を終えているため"何か"がAさんの粒子が上向きだったと教えようがPさんの粒子が下向きなのだから当然である。 まとめ 正直この内容は難解でよくわからないと思うので簡潔にすると以下のようになる。 粒子には片方が決まったらもう片方のことが決まっちゃうような不思議な性質があるよ!でもこれは量子論的にも相対論的にも説明ができることだよ!この性質を使うと面白いことができそうだよ! ※1 スピン 粒子が持つ自由度、量子状態の1つ。これだけを聞くと地球のように自転をしているように聞こえるが別にそういうわけではない。単にこの自由度はこういう解釈をしたら都合が良かっただけである。(身近な粒子の量子状態として電荷があり、私たちはプラスとかマイナスとか言って区別しているが、これもそう解釈したら自然現象がうまく説明できたからでしかない。) ※2 因果律 ここでは相対論的な意味で因果律をいう言葉を使用している。相対論の文脈で因果律という単語が出た場合、それは「原因の結果が光より速く伝達することはない」という意味である。また、たとえ光よりも速い事象を考えても、それが別の系に影響を与えないなら因果律は破られないことになる。 量子テレポーテーション では上記の量子もつれを使う量子テレポーテーションはどんなことができるのかを見ていこう。 まず、量子もつれの状態にある粒子Aと粒子Bだけを持ってきても特に面白い現象は起こせないので、もう1つ粒子Xを用意する。 量子もつれ状態にした粒子Bを火星に送ったとしよう。そして粒子Aを入れておいた箱に粒子Xを入れてみると当然箱の中の量子状態は変化する。ここで、粒子Bについても粒子Aと量子もつれ状態の関係にあるので粒子Xによって受けた影響を受けることになる。 ではここで粒子Aの入った箱に対して箱の物理量を観測して、その結果を火星に送ってみるとする。そして送られた情報を元に、同じ物理量を持つ粒子を火星側で用意し粒子Bの箱に入れてみる。すると、火星にある箱の中には粒子Xが現れることになる(※3)。 以上が量子テレポーテーションの概要である。これを使えば地球にある食糧などを火星に送ること(材料は予め火星で用意する必要はある)ができそうであるが、現在のところ量子テレポーテーションで送れるのは原子までであり、大きなものになるにつれ量子もつれ状態も起こしにくくなり量子テレポーテーションをさせることは困難になってしまう。残念ながら量子テレポーテーションを使った通勤は諦めた方がいいだろう。 現在のところ量子テレポーテーションが使われるのは量子コンピューターの内部構造や通信であり、量子テレポーテーションを使用した通信は盗聴の可能性が無い(※4)ため、熱心に研究が行われている。 ※3 同じ粒子 ここで現れている粒子Xは地球にある粒子Xとは別であるが、量子力学的には同じ波動関数を持つ粒子なので同一視できる。 ※4 盗聴しようにも受け取るのは粒子Aと粒子Xの合わさった情報だけであり、粒子Bを用意しないことには知りたい情報が得られないが、量子もつれ状態である粒子Bは用意できない。 参考文献 量子力学が創り出す不思議な世界ー量子テレポーテーション!ー EMAN物理学 ベルの不等式 日本科学未来館 2016年ノーベル物理学賞を予想する② 清水明,新版量子論の基礎,サイエンス社,2003.
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量子転送 (神速の勝利者) COMMAND C-065 緑 1-2-0 C (自軍配備フェイズ) ユニットにセットされている敵軍キャラ1枚を、(別の)敵軍ユニットに移す。 移動 出典 「ゼーガペイン」 2006
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【種別】用語 一般に言われる「量子テレポーテーション現象」とは、対になる関係にある2つの量子のうち一方の状態が確定すると、離れた場所にあるもう一方の状態も瞬時に確定する現象の事を言う(離れた場所に瞬時に情報が伝達される) 量子そのものが実際に空間移動をするわけではない 劇中05話に登場した量子力学の授業では、この対になる2つの素粒子を結びつける情報の系のことを「エンタングル」と定義していた なお「量子テレポーテーション現象」と「量子力学の不確定性原理」は異なる現象 一部に混同している人がいるので注意 コメント 確立?確率? -- new{2006-11-15 (水) 19 58 10}; 確率。 -- oneeven new{2007-02-04 (日) 17 56 38}; 「量子」はとびとびの値(物理量)、つまり情報だから、「量子そのものが空間移動をするわけではなく」というのは一寸正確ではない気が。(「物質そのものが〜」と書き直すべきかも) -- oneeven new{2007-02-04 (日) 18 02 46}; (でも・・・素粒子レベルになると、物質はエネルギーと同等だから、そうも言い切れないんだよなぁ(^^;。) -- oneeven new{2007-02-04 (日) 18 03 23}; 量子の不確定性原理と混同した、酷い勘違い説明文に書き換えられていたので、元に戻しておいた。量子テレポーテーションと不確定性原理の区別も付いてない奴が説明なんて書くな。 -- new{2007-10-06 (土) 23 47 48}; 名前 コメント
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量子力学Ⅰ 量子力学Ⅰ2011年度中間試験 量子力学Ⅱ2011年度期末試験
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方向量子化 Bohr の対応原理 一次元調和振動子