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平山令明 『実践量子化学入門』 ブルーバックス 2002.7 (参考文献) (量子力学のさわり) 量子力学の世界 片山 ブルーバックス 1967 量子力学が語る世界像 和田純夫 ブルーバックス 1994 鏡の中の物理学 朝永振一郎 1976 (量子力学をもう少し) 生命科学のための物理化学(下) アイゼンバーグ 1988 分子設計のための量子化学 西本ほか 1989 はじめて学ぶ量子化学 阿部 1996 (量子化学や量子生物学のブルーバックス) 量子化学入門 大木幸介 1970 新しい量子生物学 永田親義 1989 (分子軌道法) 分子軌道法 廣田 1999 入門分子軌道法 藤永 1990 計算化学実験 堀 1998 (ウッドワード・ホフマン則、フロンティア電子) ウッドワード・ホフマン則 ストール 1975 マクマリー 有機化学 1994 有機反応と軌道概念 藤本 1986
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生物学 / 量子力学 + ニュースサーチ〔量子生物学〕 2024.03.26 米エヌビディアが量子コンピューターシミュレーションマイクロサービス開始 クラウド上で利用が可能 ... - 電波新聞社 NVIDIAが量子コンピュータ開発を支援する「NVIDIA Quantum Cloud」開始 暗号化にGPUの並列処理を活用する「cuPQC」も - ロボスタ NVIDIA がクラウド量子コンピューター シミュレーション マイクロサービスを開始 - PR TIMES 【ゲラン】新プレミアムスキンケアライン〈オーキデ アンぺリアル ゴールドノビレ〉誕生 - PR TIMES 現実世界がバグっていることを感じさせる量子物理学ニューストップ7 - ナゾロジー 画像情報を物理的に送信せず「テレポート」させることに成功! - ニフティニュース 量子力学100年、ベルと「もつれ」 佐藤文隆 天眼|文化・ライフ|地域のニュース|京都新聞 - 京都新聞 量子ドット市場の発展、傾向、需要、成長分析および予測 2024―2036 年 - NEWSCAST 「量子ドット」材料と技術トレンド、市場見通し、アプリケーションを網羅した調査レポートの販売をIDTechExが開始 ... - ドリームニュース 『世界はシンプルなほど正しい 「オッカムの剃刀」はいかに今日の科学をつくったか (原題)Life is Simple』ジョン ... - 読売新聞オンライン (株)アニマルブライト、量子科学研究開発機構よりQST認定ベンチャーに認定 - PR TIMES 心と意識の謎は量子物理学で解き明かされるのか?(ブライアン グリーン) - 現代ビジネス Nature ハイライト:味覚の獲得:受容体構造の進化によってタコやイカに新たな感覚が生じた仕組み | Nature | Nature ... - natureasia.com 史上初!量子トンネル効果によって分子結合が生成される様子を確認! - ナゾロジー Nature ハイライト:キュービット数の増加によって向上する量子誤り訂正 | Nature | Nature Portfolio - natureasia.com 南極の藻類が赤外線で光合成する仕組みを解明 地球外生命の新たな鍵?国立極地研究所 - 国立極地研究所 WPI-Bio2Q Kickoff Symposiumを開催:[慶應義塾] - Keio University 世界が注目する「量子技術」 スイス、新プロジェクトを始動 - SWI swissinfo.ch - SWI swissinfo.ch - スイスインフォ QSTが量子生命科学の研究棟を開設、生命科学の歴史を塗り替えられるか - 日経バイオテク 量子生命科学の新たな拠点 千葉市に「世界唯一の研究所」 - 産経ニュース 詳報:ノーベル賞 - 日経サイエンス Baidu、マルチプラットフォームの量子コンピューターを発表 - fabcross for エンジニア 私立大学で初めて世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)の拠点に採択される:[慶應義塾] - Keio University 『生命とは何か』ノーベル賞受賞 物理学者シュレーディンガーが挑む生命の秘密 – NEWS SALT(ニュースソルト) - https //www.newssalt.com/ 動物たちの磁気感覚 - 日経サイエンス 世界初 「光で駆動する巨大イオンチャネルタンパク質」を藻類から発見 ―深部脳領域の新たな診断・治療法の開発への ... - 東京大学 自己増殖する機械とAI – WirelessWire News - WirelessWire News 「意識」が量子効果で生じることを示す実験結果が発表される - ナゾロジー 理研、量子スケールでもアクティブマター特有の相転移の発生を理論的に証明 - マイナビニュース 量子の世界で群れを作る - 理化学研究所 生命の営みを支える「量子効果」。量子がなければ宇宙の秩序は崩壊する|量子で読み解く 生命・宇宙・時間|吉田伸夫 - 幻冬舎plus 量子コンピューティングから神経科学まで...シンガポール、若手科学者賞を授与|ASEAN科学技術ニュース|Science ... - Science Portal Asia Pacific 敵はAIや量子コンピューティングに投資している --英MI6長官が語った変化の必要性 - ZDNET Japan 量子コンピューターがもたらす変革--大きな影響が見込まれる8分野 - ZDNET Japan 湯川秀樹博士の教科書復刊 量子力学の広がり予見 大阪大学出版会 - 毎日新聞 「第5次産業革命はバイオからやってくる」生命の限界を超える合成生物学【サイエンス思考】 - Business Insider Japan Nature ハイライト:量子コンパス:磁気感受性のあるタンパク質が渡り鳥のナビゲーションを助けている可能性 ... - natureasia.com 「量子もつれ顕微鏡」が「見ることができない」構造を明らかにする - ニューズウィーク日本版 量子コンピュータの利用を拡大する2つのモジュール ~「Quantum Machine Learning」「Qiskit Nature」。Qiskit.orgが発表 - IBM 量子化学と機械学習の融合 – 密度汎関数法に基づく深層学習で理論計算の限界に挑む - アカデミスト株式会社 未来ICT研究所-トップページ - 情報通信研究機構 新しい研究は明らかにします:量子力学はDNAの突然変異を引き起こします - 近い将来 タンパク質の単粒子解析ってどうやるの?~二次元の画像データから 三次元の情報が得られるのはなぜ?~ | KEK IMSS - 高エネルギー加速器研究機構 「DNAを用いて900までの平方根を計算可能なDNAコンピューター」が開発される - GIGAZINE(ギガジン) 生体分子の「波」としてのふるまいを初めて測定=ウィーン大学 - MITテクノロジーレビュー 理科の授業で習わない量子力学を丁寧に解き明かす - J-CASTニュース 計算科学研究センター (R-CCS) - 理化学研究所 世界初!「量子もつれ」の画像撮影に成功 - ニコニコニュース iPhone11で「量子ドット技術」の採用が計画されていた?取引先の株価暴落で判明 - iPhone Mania - iPhone Mania 謎だった「陽子の質量」の正体が判明! ヒッグス粒子でなく「量子効果」でも質量が発生? - ニコニコニュース さらば物理の世紀、21世紀の主役は分子生物学だ! 日本人の進化の痕、ゲノム解析でどこまで見えた?(1/6) - JBpress 生命情報学科 | 慶應義塾大学理工学部 - 慶應義塾大学理工学部 スター・ウォーズの世界を現代物理で解明できるのか? - GIGAZINE(ギガジン) Nature ハイライト:量子ドットの新しい応用 | Nature | Nature Portfolio - natureasia.com 北大、古典理論限界を超えた感度を有する「量子もつれ顕微鏡」を実現 - マイナビニュース シュレーディンガーの猫とは (シュレーディンガーノネコとは) [単語記事] - ニコニコ ● 量子生物学 - Wikipedia + 概要 .
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小澤の不等式 章立て 1章 はじめに 2章 量子力学の基礎原理と解釈問題 量子力学の基礎原理から、オペレーターの定義、ハイゼンベルグの不等式、ハイゼンベルグを疑問視する1980年代の論争についてザックリとまとめる 2章memo 3章 小澤の不等式 測定精度と錯乱について整理して、小澤の不等式の導出と解釈、特に無雑音測定と無撹乱測定の解釈についてをまとめる 3章memo 4章 小澤の不等式の実験的証明 最近発表された、小澤の不等式の実験的検証について手法と結果、論文のポイントについてまとめる 4章memo 5章 おわりに 付録 参考文献 不確定性原理・保存法則・量子計算
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統計力学 (岩波基礎物理シリーズ 7) 【著者】長岡 洋介 【出版社】岩波書店 (1994/7/6) 【難易度】☆☆ 【お勧め度】☆☆☆☆☆ 【コメント】 統計力学の基本的な考えから量子統計、相転移まで含まれていて、統計力学の基本的な枠組みを一通り学ぶことができる。万人に勧めることができる本。量子力学の調和振動子解くらいの知識は要求されるが、熱力学は勉強してなくても読める。 -- sgmt (2012-04-28 04 33 01) 名前 コメント 新物理学シリーズ 統計力学 【著者】田崎晴明 【出版社】培風館 【難易度】 【お勧め度】☆☆☆☆☆ 【コメント】 極めて親切な本であり,説明が非常に詳しい.高度な題材を扱っているわけではなく,自習では誤解しがちな部分に対して手厚い.説明が丁寧なためページ数が多い故に,現在地を見失いがちのため,初学者は伝統的な形式の本(長岡:統計力学等)を読んだ後か,学部の講義を受けた後におすすめだが,一冊目でも問題無いと思う.途中の量子力学の節は読み飛ばしても問題ない.量子力学の部分で止まって先に進めないのはもったいない.量子力学の調和振動子解は既知としている. -- tst (2014-07-23 21 55 21) 名前 コメント 大学演習 熱学・統計力学 【著者】久保亮五 【出版社】裳華房 【難易度】☆~☆☆☆ 【お勧め度】☆☆☆☆☆ 【コメント】 1冊4400円だが、マスターすれば4400000000000円ぐらいの価値を得る。 -- doz12 (2012-07-09 23 11 50) 熱力学・統計力学についての問題が沢山載っている.大学では問題集が貴重なので,とても便利.一通り熱力学・統計力学がわかったと思えばひたすら解けばいいと思う.あと,コラムとまとめ部分にさらっと大事な事が書かれていたりします. -- kz (2013-04-01 19 47 38) 名前 コメント 統計力学 統計力学 【著者】阿部 龍蔵 【出版社】東京大学出版会; 第2版 (1992/03) 【難易度】☆☆ 【お勧め度】☆☆☆☆☆ 【コメント】 統計力学と書いてあるが、カノニカル分布とかそういう基礎的なのは詳しく取り扱っていないので2冊目に読む本である。4章までは復習。5章以降はキュミュラント展開・クラスター展開といったものからダイアグラムの考え方を学ぶ。そして8章以降がこの本の真骨頂で、グリーン関数法と線型応答理論を一気に学ぶ。日本語で書かれているグリーン関数を使った多体問題の入門書としては抜きん出てよく書けているので、フェッターなどの本格的な本に入る前の予備知識として読んでおくのにとても良い本である。 -- sgmt (2011-12-26 04 35 19) 薄いし綺麗に書いてあるのでスラスラ読めるけど、本当は難しい本です。自己欺瞞に陥らないためにもよくわかる先生と読むとよいです。 -- 時田正彦 (2014-03-02 18 44 10) 名前 コメント
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シュレーディンガーの猫について 概要 1935年オーストリアの物理学者によって発表されたもの。 もとは量子力学的記述は不完全であると証明するためのものだったが、その内容や特異さから量子力学に興味を抱く人が増え、現在に至るまで量子力学の理論を説明するには欠かせないものとなっている。 実験内容(簡単に) ①密閉した箱の中に猫を入れる。 ②その箱の中に一定時間たつと50%の確率で毒ガスを発生させる装置を入れる。 ③一定時間放置する。 さあ。箱の中の猫は生きているか?死んでいるか? つまり言いたいこと 猫好きの方は、なんでそんなことをするんだ!って感じですが一旦猫がかわいそうとかは置いといて考えてみましょう。 生きているか死んでいるかは誰にもわからないのです。 半分の確率ですが、実際に箱の中身を確認しないことには生死の判定はできないのです。 じゃあ、箱を開ける前の中身はどうなっているのか。生きているかもしれないし、死んでいるかもしれない。大げさに言うと生きている世界と死んでいる世界が重なり合った世界が存在しているのです。 どちらの世界なのかを確認する観測者(ここでは人間)が必要なのです。 余談 この理論でいくと、パラレルワールドが存在することもあり得るのではないでしょうか。観測されているか観測しているのか。はたしてどちらなのでしょうかね。
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平山令明 『はじめての量子化学』 ブルーバックス 2019.3 (推薦図書) 1.量子力学についてもう少し知りたい方 量子力学が語る世界像 和田 ブルーバックス あだ 鏡の中の物理学 朝永振一郎 講談社学術文庫 あ 高校数学でわかるシュレディンガー方程式 竹内 ブルーバックス けしだ 2.量子化学についてもう少し深く知りたい方 量子化学 基本の考え方16章 中田 あだ はじめて学ぶ量子力学 阿部 あ バーロー 物理化学(下)第6版 だ ×・入門量子化学 Hayward 化学同人 3.量子化学や量子生物学について 量子化学入門 大木 ブルーバックス あ 新しい量子生物学 永田 ブルーバックス あ 4.分子軌道法についてもっと知りたい方 分子軌道法 廣田 あだ 入門分子軌道法 藤永 だ 計算化学実験 堀 あだ 早わかり 分子軌道法 武次 だ パソコンで考える 量子化学の基礎 時田 だ 5.ウッドワード・ホフマン則やフロンティア電子について ウッドワード・ホフマン則を使うために 井本 だ 有機反応軌道入門 藤本 あ 立体電子効果 カービー だ マクマリー有機化学第9版 2017 だ
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パラレルワールドはあるのだろうか? 現在編集中 ―― コペンハーゲン解釈と多世界解釈 ―― 様々な参考図書を読みながら、すべてを理解できたわけではないが、これまでに自分なりに理解したことをまとめてみたいと思う。理解が不十分な点もあるかと思うが、ご容赦願いたい。 1.コペンハーゲン解釈と多世界解釈 量子力学の観測問題に関して解説している和書はこれまで沢山出版されているが、近年また増えてきている感がある。シュレーディンガーの猫やEPRパラドックスはおなじみの話題であり、どの解説書にも必ずと言っていいほど登場する。しかし近年の解説書は、1982年のアスペの実験から方向転換をし始め、隠れた変数理論は影をひそめ、正統派量子力学とされるコペンハーゲン解釈が当然と見做されるようになってきた。21世紀になり、今、量子コンピュータがコペンハーゲン解釈を理論的根拠として華々しく登場しつつある。しかし、その一方で、多世界解釈の量子力学を提唱する人々も増えているようである。コペンハーゲン解釈と多世界解釈はいったいどこが違うのであろうか?順を追って考えてみることにする。 現代の量子力学はボーアを中心とするコペンハーゲン学派と称される人々によって吟味され、量子力学をどう応用し、解釈していくのかについて、コペンハーゲン解釈というひとつの枠組みがおよそ80年前に提唱された。量子力学の生みの親であるシュレーディンガーやド・ブロイそして相対性理論で有名なアインシュタインがこの解釈に真っ向から反対した話は有名である。コペンハーゲン解釈に賛成する人と真っ向から反対する人に分かれ論争が続いたが、様々な実験事実はコペンハーゲン解釈が間違っていないことを示していた。そして、1982年のアスペの実験でその議論にかなり決定的な一打が打たれてしまった言えるのではないであろうか。コペンハーゲン解釈がたいへん有利な立場になった。さて、このコペンハーゲン解釈、様々な人々が異を唱えながらも、しぶとく生き残ってきた正統派量子力学とはいったいどんなものであろうか? 有用な量子力学の解説書がこれまで沢山出版されているので、それを読んでもらったほうがよいのであるが、意外と、観測問題に熱心に触れている教科書はあまり多くない。観測問題の様々な解説書を頼りにほんの少しだけ解説を試みることにする。並木美喜雄著の「量子力学入門」や和田純夫著の「量子力学が語る世界像」などの本を参考にしながら、私の独断と偏見の考えのもとに以下にまとめてみた。 ① シュレーディンガー方程式(定常状態の方程式と時間発展の方程式)を解いて得られる波動関数Ψの物理的意味は明確に定義できないが、1粒子の場合、通常の波と同じように重ね合わせの原理が適用できる。多粒子系の場合は、ボーズ・アインシュタイン統計もしくはフェルミ・ディラック統計に従う。 ② 波動関数の絶対値の二乗 |Ψ|2 は観測した時に発見される粒子の存在確率を与える。(ボルンの確率解釈) ③ 観測する前の粒子の実在に関することは不確定であり、観測して初めて粒子の実在が確定する。(観測による波束の収束) ④ 複数の粒子が互いに強い関係を持つ場合、例えば2個の粒子の運動量の総和が決まっている場合、一方の粒子の運動量を測定した場合、強い関係を持つもう1つの粒子の運動量も同時に確定する。しかし、観測する前はどちらも実在に関しては不確定である。スピンや偏光の問題も同様。(EPR実験) ③はシュレーディンガーの猫で有名なパラドックスを生む。④はEPRパラドックスとして有名な論争を生んだが、アスペの実験により、これが正しいことが実証されてしまった。2個の粒子が遠くに離れていても、片方を測定すればもう片方も同時に確定するので、片方の波束の収束がもう片方の波束の同時収束を生み、その影響は光の速度を超えていると判断される。④における片方の粒子の波束の収束がもう片方の粒子の波束の収束を引き起こすのにどれくらいの時間がかかるのかは、いまのところ不明と言っておいたほうがよいのかもしれない。しかし、コペンハーゲン解釈では、観測による波束の収束は瞬間的となっているので、やはり、波束が収束したという情報の伝達は光の速度を超えてほぼ瞬間的に起こっていると解釈できる。この伝達速度が光速よりも早いことはすでに実験的に確認されている。 多世界解釈には1957年のエベレットの解釈とそれをさらに発展させた複数の解釈が存在するようである。観測装置や観測者を含めたマクロ系に対する量子力学の適用において波束の収束は起きないというノイマンの数学的証明から、エベレットは、波束の収束が起きなくてもよい波動関数の数学的記述法を提案した。これはつまり、点Aで粒子を観測した世界と点Bで粒子を観測した世界を観測者を含めて両方記述し、さらに、その他のすべての観測可能な点で粒子を観測した世界を観測者を含めた形で記述する。そして、それらの関数の線形結合をとった全体の波動関数は波束が収束しないことになる。これは、点Aで粒子を観測した世界と点Bで粒子を観測した世界が観測者を含めて共存していると見做すのであり、多世界解釈と呼ばれる。この解釈は、単に波束の収束問題を多世界を持ち込むことで回避できることを示したものであり、量子力学の枠組みを変えるものではない。量子力学のコペンハーゲン解釈の中のとかく批判の多い波束の収束問題を多世界の導入により回避したように見せかけているにすぎないと考えることもでき、パラレルワールドが本当に存在するといっているわけではなさそうである。また、エベレットの波動関数は観測によって収束した世界の線形結合なので、観測によって波動関数が収束するとするコペンハーゲン解釈をそのまま使っている。ノイマンが言うところの波動関数の収束は起きないということに対する解決には至っていない。近年のデコヒーレンス理論が波動関数の収束問題を解決してくれると考えている人も多いが、デコヒーレンスは、粒子とマクロ系との相互作用で、例えば、熱揺らぎとの相互作用で干渉性(コヒーレンス性)が失われていくというものである。それが波束の収束につながっていくものらしい。近年、宇宙全体に量子力学を適用する方法が模索されているようである。このまま適用するのであれば、波動関数は波として宇宙全体を伝搬し続け、実体のある世界像は得られそうもない。どこかで粒子化するような波束の収束を引き起こす現象が起きなくては困る。そこで登場するのがデコヒーレンス理論と多世界解釈なのかもしれない。 多世界解釈のもっと踏み込んだ解釈として、エベレット流の”観測した後の互いに干渉しない世界”の共存だけではなく、観測する前の状態も多世界で記述してみようとする考えがある。その考えの一つがファインマンの経路積分を多世界解釈に導入しようとするものである。ファインマンの経路積分法は、量子力学と等価な理論であるとされ、点Aから点Bへ1個の粒子が移動する場合、すべての可能な経路を考慮して計算するというものであり、すべての経路に相当する空間に粒子が同時に存在しているかのような印象を与える。それゆえ、1個の粒子が同時に異なる場所に存在することを多世界で表現しつつ、ファインマンの経路積分法と矛盾しないよう多世界を構築することが検討されているようである。もし、この多世界解釈の発展形がファインマンの経路積分法と全く等価であれば、量子力学とも等価であることになり、姿を変えた従来の理論体系と同じものが登場するだけなのかもしれないが、従来の理論をより発展させた新しい理論が構築される可能性もある。 さて、この多世界解釈でEPR実験が説明できるような印象があるが、本当にそうなのか考えてみたい。 コペンハーゲン解釈と多世界解釈②へ
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量子論(量子力学)(前提:物理学、電磁気学、化学
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トップページ 演習3 物理学演習3 内容は次の通り量子力学2(角運動量の合成・中心力ポテンシャルの系・摂動) その場 持ち帰り 1 2 1 2 3 4 No.01 極座標と角運動量 動径運動量と角運動量 中心力場ポテンシャル - No.02 角運動量固有状態 角運動量演算子の表現 球面調和関数とブラケット表示 - No.03 角運動量の合成1 角運動量の合成2 Clebsch-Gordan係数 - No.04 LS結合相互作用 スピン結合系 磁場中のスピンの運動 - No.05 3次元調和振動子の直交座標表示 3次元調和振動子の極座標表示 - - No.06 水素原子 合流型超幾何関数 - - No.07 時間によらない摂動 行列の摂動論 一定電場における一次元調和振動子 - No.08 縮退のある系での摂動 2電子原子系の基底状態 非等方的摂動 No.09 時間に依存した摂動 ある時間一定値の摂動(Fermiの黄金律) 周期的に振動する摂動 時間依存した外場中の調和振動子 - No.10 WKB近似 Gamowの透過因子 WKB近似による量子化条件 - No.11 二原子分子の回転運動 - - - -
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力(合成, 分解) 力とは何か 力の合成 力の分解 力とは何か 速度vで等速直線運動する物体mに、力Fを加えると、加速度aが加わる F = ma 力 = 質量 * 加速度 N = kg * m/s^2ニュートン力学における公式 ニュートン力学 日常的、感覚的なところ 相対性理論 宇宙的、マクロな世界観 量子力学 電子や原子などの世界、ミクロな世界観 力の合成 力(Force)はベクトル(Vector)である Force { 大きさ, 方向}Vectorの対義語はスカラ(Scalar)、方向を持たない ベクトルでは単純に足し算できない 平行四辺形の法則を使い、作図で作るこれは感覚的であり、正確ではない 式で解く x成分とy成分を別々に考えるx軸とy軸は直交するため、互いに影響しない それぞれを単純に足し算や引き算ができる ので、F(x, y)とF ( x , y )の合成をするときは、 F + F ( x + x , y + y )とできる 実際には力は(x, y)ではなく(大きさ,方向)で与えられているので、三角関数により座標値を求めてから計算を行う 力の分解 合成の逆 条件を設定しなければ解が無限に存在するので、角度なりの条件が与えられているはず