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イギリス・ケンブリッジ大学の研究チームが、「量子もつれ」と呼ばれる現象を利用することで、量子力学の世界において、25％の確率で過去に起こった事象を未来で変えることができるシミュレーションに成功したと発表しました。 Phys. Rev. Lett. 131, 150202 (2023) - Nonclassical Advantage in Metrology Established via Quantum Simulations of Hypothetical Closed Timelike Curves https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.150202 Scientists Successfully Simulate Backward Time Travel with a 25% Chance of
時間の流れは過去から未来へ向かって流れるというのが常識だ。だが、逆の方向にも淀みなく流れるようだ。 今年初めに行われた実験では、少なくとも量子のスケールでは過去と未来の区別がそう確かなものではないことを告げている。 これがわかったからといって、恐竜の時代までさかのぼれるタイムマシンを作れるわけではないが、それができない理由についてはいくばくかの手がかりを与えてくれる。
量子重力には対称性はない ― 大栗機構長らが証明
2019年6月19日 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU） 1. 発表概要 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU) の大栗博司 (おおぐりひろし) 機構長は、マサチューセッツ工科大学物理学教室の Daniel Harlow 助教と共同で、重力と量子力学を統一する理論では、素粒子論の重要な原理であった対称性がすべて破れてしまうことを、ホログラフィー原理を用いて証明しました。この証明にあたっては、量子コンピューターで失われた情報を回復する鍵とされる「量子誤り訂正符号」とホログラフィー原理との間に近年発見された関係性を用いるという新たな手法が用いられました。本研究成果は、素粒子の究極の統一理論の構築に大きく貢献するものであるとともに、近年注目される量子コンピューターの発展にも寄与すると期待され、アメリカ物理学会の発行するフィジ
電線の内部では「電子」ではなく「準粒子」が流れている金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運んでいたと判明！ / Credit:Canva . 川勝康弘中学の教科書では、マイナス電荷をもった電子が導線の内部を流れていく様子が示されています。 この古典的な理解では、電子は個々の粒子が気体の流れのように互いに相互作用することなく導線内を移動し、その流れが電流を形成すると考えられています。 しかし量子力学や固体物理学の領域では、電子の挙動はもっと複雑で電子間の相互作用などが重要な役割を果たしているとされています。 この場合の基本となる理論はレフ・ランダウの「フェルミ液体理論」となっています。 なにやら難しそうな理論名ですが、概要は簡単です。 中学ではケーブル内を流れる電気のことを「相互作用しない電子の粒が気体のように流れていく」と習いました。 金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運
量子もつれは時間を超えるのでしょうか？ 英国のケンブリッジ大学（University of Cambridge）で行われた研究によって、量子の世界では未来で行われる観測の力で、過去の観測結果をタイムトラベルしたかのように捻じ曲げられることが示されました。 SFでは、過去を変えるためにタイムマシンに乗って過去の世界に行くことがあります。 これまでの研究では、そのような時間遡行が行われた場合に使用される原理や、祖父殺しのパラドックスを避ける方法などが考察されてきました。 一方、今回の研究では「量子もつれのシステムがタイムトラベルだった場合」を想定したシミュレーションが行われており、粒子が時間を遡行できた場合に何が起こるかが調べられました。 結果、量子もつれの操作によって、時間遡行のような結果を導けることが示されました。 研究者たちはプレスリリースにて「ギャンブラーや投資家たちも、場合によっては
このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 Twitter: ＠shiropen2 カナダの研究所Perimeter Institute for Theoretical Physicsとエジンバラ大学に所属する研究者らが発表した論文「The Penrose Tiling is a Quantum Error-Correcting Code」は、繰り返さないパターンである「ペンローズ・タイリング」が、量子コンピュータの誤り訂正に応用できることを提案した研究報告である。 量子コンピュータは量子力学の原理を利用することで、従来のコンピュータでは解くことが難しい問題を高速に解くことができる。しかし、量子情報は環境ノイズからの影響に
「観測するまで物事の状態は決定されない」「全ては確率」 そんな中二心をくすぐるワードでいっぱいの量子力学ですが、私たちに見える世界はそんな曖昧なものではなく、もっと盤石で決定論的なものに見えます。 アルベルト・アインシュタイン博士は量子力学を生み出した功労者の1人ですが、最後までこの曖昧な量子力学の考え方を受け入れることはできませんでした。 量子力学の発展に大きな貢献をしたエルヴィン・シュレーディンガー博士も、同じく量子力学の主張する確率解釈を受け入れることはできませんでした。 シュレーディンガーに至っては「私の波動方程式がこんな風に使われるのなら、論文などにしなければよかった」と嘆いたほどです。 しかし、量子力学はその不可思議な主張を柱にしながら、大成功を収めた理論であり、現代ではほぼ完全に受け入れられてしまっています。 SFネタとしては興味深いですが、現実の話としてはずいぶんと突飛で難
編集部からのお知らせ： 本記事は、書籍『誰が科学を殺すのか 科学技術立国「崩壊」の衝撃』（著・毎日新聞「幻の科学技術立国」取材班 、毎日新聞出版）の中から一部抜粋し、転載したものです。毎日新聞の取材班が綿密な調査で迫った、日本の科学技術凋落（ちょうらく）の実態。大学の研究現場や、科学技術政策に携わってきた政治家、そして企業にも切り込んだ本書。企業の取材先は、電機メーカーのほか、バイオベンチャー、自動車業界にも渡りますが、今回はNECの事例に迫ります。 「量子コンピューターを共同開発したい」 03年ごろ、茨城県つくば市のNEC基礎研究所（当時）を2人の外国人男性が訪れた。それぞれカナダのベンチャー企業の副社長、特許担当と名乗った2人は、「私たちは量子コンピューターに関する、ある特許の使用権（ライセンス）を持っている」と話し、共同研究のメリットを強調した。 カナダのベンチャーから「謎のオファー
日曜化学：量子力学の基本と球面調和関数の可視化（Python/matplotlib） - tsujimotterのノートブック
最近、とある興味 *1 から量子力学（とりわけ量子化学）の勉強をしています。 水素原子の電子の軌道を計算すると、s軌道とかp軌道とかd軌道とかの計算が載っていて、対応する図が教科書に載っていたりしますよね。 こういうやつです： Wikipedia「球面調和関数」より引用 Attribution: I, Sarxos 個人的な体験ですが、予備校の頃は先生の影響で「化学」に大ハマりしていました *2。 ここから「Emanの物理学」というサイトの影響で「物理」に目覚め、そこからなぜか「数学」に目覚めて現在に至ります。そういった経緯もあって、化学には大変思い入れがあります。 特にこの水素原子の軌道の図は当時から気になっていて、自分で描いてみたいと思っていました。先日ようやく理解でき、実際に自分で描画できるまでになりました。以下がその画像です： これはタイトルにもある「球面調和関数」と呼ばれる関数を
「時間結晶」とは、安定した物体が時間を通して変化しないという物理学の規則を破り、エネルギーの出入りがない基底状態でも運動を繰り返す物質の状態のことです。かつては「時間結晶は実現不可能」とも考えられてきましたが、近年では時間結晶の作成や時間結晶が振動する様子の撮影などが成功しています。新たにイギリスやフィンランドなどの研究チームが、「時間結晶を15分以上も観察し続ける」という実験に成功したと報告しました。 Nonlinear two-level dynamics of quantum time crystals | Nature Communications https://doi.org/10.1038/s41467-022-30783-w Time crystals “impossible” but obey quantum p | EurekAlert! https://www.eur
「コペンハーゲン解釈」「多世界解釈」だけではない、量子力学の解釈を10個にまとめてみた『量子力学の諸解釈』 混迷する物理学が面白い。 原子や電子といった小さなスケールで世界を考えるとき、常識が通用しなくなっている。観察対象には実体があって、位置や速度を持っているという、当たり前のことが成立しなくなっている。 例えば、電子は粒子でありながら波でもある現象について。二重スリットを通過する電子は、干渉しあった波のような縞模様が出てくる。一方で、電子を一つずつ発射すると、粒子のように観測される。しかし、継続していくと、波のような干渉縞になる（粒子波動二重性）。 あるいは、観測によって、電子の振る舞いが劇的に変わる、波動関数の収縮について。スクリーン上の一点の電子を観測する実験を、波動関数の変化とする。電子を観測する前だとシュレーディンガー方程式に従って存在するが、ひとたび観測すると、従わなくなる。
日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：澤田 純、以下「NTT」）と国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学（総長：松尾 清一、所在地：愛知県名古屋市千種区、以下「名古屋大学」）と国立大学法人東京大学（以下「東京大学」）は、超伝導量子コンピュータが駆動する極低温環境で、実用的な規模の量子コンピュータを制御するのに必要な水準の消費電力、実装規模、速度、誤り訂正の性能などを満たす量子誤り訂正の手法を世界で初めて開発しました。 1．背景・経緯 量子コンピュータは、量子力学の重ね合わせの原理を活用して計算を行う技術で、素因数分解や量子化学計算などの問題を高速に解けることが期待されているため、その開発が世界で盛んに進められています。 古典コンピュータを構成する素子である（古典）ビットは0または1の値をとります。一方、量子コンピュータを構成する素子である量子ビット（※1）は0と1に
広島大学は5月2日、光などの粒子は、粒子であると同時に波でもあるという二重性が未解決の問題となっているが、「フィードバック補償法」を中性子干渉に応用することにより、有名な二重スリット実験における、2つの経路を通過した中性子の分割比の定量的な測定に成功したほか、この結果が単一粒子の分割であり、集団の統計的な確率ではないことを示したことを発表した。 同成果は、オーストリア・ウィーン工科大学のHartmut Lemmel氏(仏・ラウエランジュバン研究所兼務)、同・Niels Geerits氏、同・Stephan Sponar氏、広島大大学院 先進理工系科学研究科 量子物質科学 量子光学物性のホルガ・F・ホフマン教授の国際共同研究チームによるもの。詳細は、米物理学会が刊行する物理とその関連する学際的な分野を扱うオープンアクセスジャーナル「Physical Review Research」に掲載され
これまでに「あの時こうしておけばよかった」など後悔した経験がある人は多いはず。過去の行動が未来に影響を及ぼす「順行性」という概念が現代の科学では一般的ですが、一部の物理学者や哲学者の間では、未来の行動が過去の結果に影響を与える可能性があるという「逆行性」という概念が注目されています。 A Growing Number of Scientists Are Convinced the Future Influences the Past https://www.vice.com/en/article/epvgjm/a-growing-number-of-scientists-are-convinced-the-future-influences-the-past 逆行性の可能性について研究を行っているサンノゼ州立大学の物理学者、ケネス・ウォートン氏やケンブリッジ大学トリニティ・カレッジのヒュー
「観測するまで状態が確定しない」ってどういうこと？物理学者エルヴィン・シュレーディンガーの肖像 / Credit:Nobel foundation,Wikipedia Commons「シュレーディンガーの猫」というのは、物理学者エルヴィン・シュレーディンガーが頭の中だけで行った実験（思考実験）です。 ほとんどの人はこの話しの内容を、「一定確率で毒ガスを放出する装置と一緒に箱に入れられたネコは、蓋を開けて観測するまで生きた状態と死んだ状態が重なり合っている」という風に聞いていると思います。 そして、その意味するところは「観測するまで物事の状態は確定しない」という量子力学の奇妙な考え方を説明するものだと知っているでしょう。 しかし、そもそも量子力学はどうしてこんな不思議な考え方をするようになったのでしょうか？ 最初のモヤモヤポイントとして、まず「観測するまで物事の状態は確定しない」という考えの
Parrots in captivity seem to enjoy video-chatting with their friends on Messenger
新たな物理学に突入か、固体の中を動き回る謎の粒子 熱は通すが電気は通さない奇妙な物質を発見 | JBpress (ジェイビープレス)
（小谷太郎：大学教員・サイエンスライター） 2019年7月2日、京都大、ミシガン大、米ロスアラモス国立研究所、東京大、茨城大のグループが、ある種の固体の内部を動き回る未知の中性粒子を発見したと発表しました＊1。 未知の中性粒子とはいったい何のことでしょうか。新しい元素でも見つけたのでしょうか（違います）。 ＊1：プレスリリース（http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/entry/22_entry751/） 金属の中では電子がうようよ泳いでる 今回発見された奇妙な物質は、どこが奇妙なのでしょうか。それを理解するために、奇妙でない普通の物質についておさらいしておきましょう。 例えば、金属は奇妙でない普通の物質の仲間です。みなさん御存じの通り、ぴかぴか光を反射する、電流を通す、触るとひんやり冷たいといった、奇妙でない性質を持ちます。 光を反射する、電流を通す、ひんやり冷た
世界中の頭脳を翻弄し続ける量子力学、深遠なる世界へのいざない 「この分野を研究する覚悟はあるか」と天才物理学者は必ず聞いた | JBpress (ジェイビープレス)
量子力学の誕生からおよそ100年。今日、半導体をはじめ、LED、レジの精算用スキャナーなど、我々の日常生活を支える様々な技術やツールに応用されている。しかし、その本質はいまだ謎に満ちている。 コペンハーゲン解釈を生み出し、物理学史に輝くニールス・ボーアと、孤高の天才アルベルト・アインシュタインの巨匠が挑み、後続の天才物理学者たちが次々と研究に人生を捧げた量子力学──。第二次大戦を背景に物理学はいかに変わったのか。『実在とは何か 量子力学に残された究極の問い』を上梓した、サイエンスライターのアダム・ベッカー氏に話を聞いた。（聞き手：尾形 和哉、シード・プランニング研究員） ※記事の最後にアダム・ベッカー氏の動画インタビューが掲載されていますので、是非ご覧下さい。 ──「実在とは何か」。本書は量子力学の変遷を描いたサイエンス・ヒストリーですが、そのタイトルには哲学のような響きもあります。ベッカ
人間の髪の毛の直径の約10万分の1という極小サイズの「分子モーター」が、わずか16個の原子から作り出されました。 Molecular motor crossing the frontier of classical to quantum tunneling motion | PNAS https://www.pnas.org/content/early/2020/06/12/1918654117 Empa - Communication - Molecular Motor https://www.empa.ch/web/s604/molecular-motor スイス連邦材料試験研究所(Empa)とスイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究チームが開発した世界最小のモーターは、マクロの世界と同様に「エネルギーを運動に変換する」という方法で稼働します。このようなモーターは自然界にも存在
大学1年生のときに読みたかった 量子力学の教科書―谷村 省吾『量子力学10講』（ALL REVIEWS） - Yahoo!ニュース
◆大学1年生のときに読みたかった 量子力学の教科書 ◇「線形代数がわかれば量子力学もわかる」――私が書いた本 私は昨年（2021年）11月に『量子力学10講』という題の本を名古屋大学出版会から出しました。タイトルどおり10回の講義で量子力学を解説するような形で書いた本です。読者としては現代の理系の学部1年生を想定しており、学生が初めて独習する量子力学の本として使えるようにと思って書きました。また、本の正誤訂正と補足ノートをネットに公開しています。 「線形代数がわかれば量子力学もわかる」をスローガンに、本書では線形代数の延長として量子力学を捉えるというスタイルを採りました。竹内外史氏の『線形代数と量子力学』（裳華房）が、まさにそういう方針で書かれた本だと思います。『線形代数と量子力学』は、たんに線形代数に量子力学を「味付け」した本ではなく、ヒルベルト空間と射影作用素・自己共役作用素・ユニタリ
現在のコンピュータよりはるかに強力な計算能力を持つ量子コンピュータ。少しずつ実用化に向けて研究開発が進んでおり、興味を持ち始めている方もいるのではないでしょうか。今回はその種類や仕組み、将来どのように使われるのかを解説した『絵で見てわかる量子コンピューターの仕組み』より、量子コンピュータの基礎知識を紹介します。 本記事は『絵で見てわかる量子コンピューターの仕組み』の「第1章 量子コンピュータ入門」を抜粋したものです。掲載にあたり、一部を編集しています。 1.1 量子コンピュータって何？ 量子コンピュータは、これまでのコンピュータとは異なる新しい計算機です。最初に、量子コンピュータがどのような計算機なのかその位置付けを説明します。 計算とは何か？ 計算とはなんでしょう？ 小学1年生の頃、算数を習い始めたときのことを思い出してください。1から9までの数字を習い、足したり引いたり掛けたり割ったり
MIT（マサチューセッツ工科大学）の研究チームによって、はじめて人間サイズの巨視的な物体に「量子的ゆらぎ」が観察されました。 量子的ゆらぎとは、物体の位置が確率的にしか存在できない状態を意味し、これまでは微視的な世界でのみ確認されてきました。 しかし7月1日に「Nature」に発表された論文によれば、200キロワットのレーザービームを40キログラムの鏡に照射することで、鏡全体を10 -20メートルの幅で量子的ゆらぎ状態にすることができたとのこと。 40キログラムといえば、小柄な女性の体重に匹敵します。 ゆらぎの幅は非常に小さいものの（水素原子の大きさは10 -10メートル程度）人間サイズの巨視的な物体に量子効果が確認されたのは、はじめてとなります。 さらに、検出装置を調整することで、ゆらぎ幅の最小値を不確定性原理によって定められた標準値を突破できました。 不確定性原理とは、物体の位置は量子
理研は「量子ソフトウェア開発者や量子計算研究者および企業開発者との協力を深めることで、量子コンピュータ研究開発を一層加速する」としている。 今後は100量子ビット、1000量子ビットと量子ビット数の拡大を続け、将来的には100万量子ビット級の集積化技術の開発に向けて研究を進める。 関連記事 ChatGPTに難解な「量子コンピュータ」の仕組みを尋ねる 分かるまで問い詰め続けてみたら？ AIチャットbot「ChatGPT」「新しいBing」に、人間には答えにくい質問や、答えのない問い、ひっかけ問題を尋ねてみたらどんな反応を見せるのか。それぞれの反応からAIの可能性、テクノロジーの奥深さ、AIが人間に与える“示唆”を感じ取ってほしい。 無償で使えるWeb3プラットフォーム、富士通が提供へ 疑似量子やHPCパワーを利用できるAPIも用意 富士通は、独自のWeb3プラットフォーム「Fujitsu W
物理学における「実在」は存在していない ～現代物理学事情（量子力学編）～｜Masahiro Hotta
アインシュタインは、量子力学をこの世界のもっとも基本的な理論の１つとは見なしていませんでした。その理由の１つとして、日常的なモノの実在性とその決定論的な運動を量子力学は許していないという点を挙げています。量子力学ではない、決定論的な実在の物理法則が他にあると信じていたのです。 『君は，君が見上げているときだけ月が存在していると本当に信じるのか？』 これはアインシュタインが親しい物理学者に向けて言ったとされる言葉です。量子力学はその月の実在性も否定する理論だったので、彼は死ぬまで不審に思い続けていたのでした。しかしアインシュタインが期待したような路線で成功をした理論は現れませんでした。一方で量子力学は、もの凄い精度でその正しさが実験的に確認をされている基礎理論として、広く認められるようになりました。 見えていた月が次の瞬間に振り返ってもまだ実在し続けることは、例えば人工衛星やロケットなどへの
20世紀のはじめ、第一次大戦が終りを迎えた頃、物理学は光の「波動説」と「粒子説」の2つの間で揺れていました。 光が矛盾するどちらの性質でも成り立ってしまうことに皆が困惑していたのです。 1922年にアーサー・コンプトンによるコンプトン効果の発見によって、アインシュタインの光量子仮説は決定的なものになっていました。 コンプトン効果とは、電子にX線をぶつけたとき、弾かれて散乱したX線の波長が伸びるという現象です。波長が伸びるということは、X線がエネルギーを失っていることを意味しています。 衝突でエネルギーを失うという現象を古典物理学で説明するなら、ビリヤードのようにぶつかった玉が運動量の一部を相手に奪われた、ということになります。 波は運動量を持たないため、古典物理学の解釈ではX線を波と捉えたまま、散乱で波長を伸ばす理由が説明できませんでした。当時の物理学がコンプトン効果を理解するためには、X
物質の状態には、固体・液体・気体という三態があるというのは小学校の理科で教わります。 さらに、気体の上にはプラズマと呼ばれる状態があります。 では、固体の下はなんでしょうか？ これは絶対零度近くまで物質を冷却した場合に作られる状態で、ボース＝アインシュタイン凝集（以下BEC)と呼ばれています。 この状態になると、なんと原子は実態でありながら物質波としても機能し、いわゆる量子（ボース粒子）の様な性質を得るのです。 このBECは非常に壊れやすい状態で、外界との僅かな相互作用で凝結限界を超えて崩れてしまいます。特に重力下では、この状態を維持することが非常に困難であまり研究は進んでいませんでした。 これを新しい研究は世界で初めて宇宙で行うことで、長時間観測することに成功したと報告しています。 物質の三態物質は温度によって5つの状態を取ります。これは相とも呼びますが、ここではわかりやすいように状態と
観測問題って何？
“観測問題”について 知っておかなくてもいい いくつかのこと 沙川 貴大（東大物工） 2021年4月23日 まず • 標準的な量子論の枠組みは、任意の実験状況において、操作的に、 曖昧さの余地なく、必要な計算が全て出来るように作られていま す[1,2]。 • これは量子測定のプロセスについても例外ではありません。射影仮説と呼ばれる ものは、仮説ではなく、確立した実験事実です。 • より一般に、誤差のある量子測定を扱う理論も確立しています [1,3]。このような 量子測定理論は、いわゆる”観測問題”とは異なり、最先端の量子技術を理解する うえでも欠かせない重要な物理の話です。 • すなわち、任意の実験状況を物理の問題として考えるうえで、”解 釈”や”観測問題”はirrelevantです。気にする必要はありません。 • それでいい、という人は、この先を読む必要はありません。 かわりにNiels
理化学研究所(理研)は3月8日、量子力学に従う多粒子系(量子多体系)が有限温度下で示す「量子もつれ」に関する新たな法則を発見したと発表した。 同成果は、理研 革新知能統合研究センター 汎用基盤技術研究グループ 数理科学チームの桑原知剛研究員、独・マックス・プランク研究所のアルバーロ・アルハンブラ研究員、米・カリフォルニア大学バークレー校のアヌラーク・アンシュ研究員らの国際共同研究チームによるもの。詳細は、米物理学会が刊行する学術誌「Physical Review Letters」に掲載された。 量子力学に従って運動する多数の粒子系(量子多体系)は、一般的に「量子もつれ」と呼ばれる奇妙な相関を持つ。量子もつれとは、かのアインシュタインですら「不気味な遠隔作用」と呼んで敬遠したとされる、不思議な物理現象だ。どのように不思議なのかというと、2つの粒子の間で距離や光の速度も無視して、一瞬にして情報
新刊、『耐量子計算機暗号』（2020年8月上旬発行）の発行に先立ち、著者の縫田光司先生による本書の紹介文と、「まえがき」を公開します。 ＊＊＊ 『耐量子計算機暗号』の紹介 記：縫田光司（東京大学准教授） 現代の高度情報化社会を支える基盤であるインターネットなどの情報通信技術を、安全性の面でさらに下支えしている技術の一つが「公開鍵暗号」です。一方で、従来の計算機（コンピュータ）とは異なる物理原理により高速な計算を行う「量子計算機」の研究開発が、近年特に勢いを増しています。両者は一見すると関連が薄そうに思えるかもしれませんが、実は、量子計算機の大規模化によって公開鍵暗号の安全性が脅かされる、という悩ましい関係があります。 より詳しくは、現在の主要な公開鍵暗号（RSA暗号と楕円曲線暗号）の安全性評価の際に「この問題は計算機でも解くのが非常に難しいであろう」と前提としていた問題が、量子計算機にとっ
科学や宇宙の真理をわかりやすく説き、数々のベストセラーを生んだカルロ・ロヴェッリに英紙が取材。世界的な物理学者が、科学と哲学の関係や自身の思考プロセスなどを縦横無尽に語っている。 「シュレーディンガーの猫」は幻想だ 長期主義、脱成長、宇宙の植民地化など、この世には大仰な概念がいくつも存在する。だが、量子物理学ほどラジカル（急進的）な概念が他にあるだろうか？ 物理学者はこの1世紀の間、「宇宙に関する古典的な仮定は正しくない」と証明してきた。電子は原子核を囲む軌道を周回しているのではなく、原子核を取り巻く波のなかに存在する 。ゆえに、電子は我々が観察するまでのあいだ、複数の場所に存在すると言える。 では、「シュレーディンガーの猫」は生きているのか、死んでいるのか。物理学者エルヴィン・シュレーディンガーがおこなったこの思考実験では、猫の生死は観察する時点までわからないとされる。結果は観察したとき
『不思議の国のアリス』では、主人公なアリスが迷い込んだ奇妙な世界が描かれています。 この「不思議の国」では常識的な物理法則が崩壊しており、物体のサイズや重さが変化し、時間の流れも簡単に逆転してしまいます。 しかし常識的な物理学の崩壊は、なにも不思議の国の専売特許ではありません。 量子力学の世界では、1つの物体が2つの場所に同時に存在し、何もない場所から粒子が現れては消えていくことが知られています。 そして誰かが観察をしない限り、世界を飛び回る粒子の状態を確定させることもできません。 ですが今回、米国のアマースト大学（AC）によって世界で初めて人工的に作られた「アリスのリング」は数ある量子世界の不思議さの中でも格別なものでした。 「アリスのリング」は物体が通過するとき、またはそれを通して他の物体をみたとき、その性質を変化させるという、極めて異常な性質があることが示唆されたのです。 研究者たち
SF小説の世界で、タイムマシンを作った記念に幼少期のヒトラーを見に行く計画を実行したとします。 しかし未来に帰ると、ヒトラー率いるナチスが全世界を支配する世界に変わっていた…。 過去に”少し”干渉しただけで、世界に”大きな”影響を与えてしまったのです。 SFに詳しい人ならば、これはいわゆる「バタフライ効果」のせいだと気付くと思います。 バタフライ効果とは過去の些細な改変であっても、出来事の連鎖反応を引き起こし、未来を全く別物に変えてしまうという考え方です。 今回の研究のより、私たちの感覚とは大きく異なる量子の世界では、このバタフライ効果がほとんど起こらないと判明したようです。 アメリカにおいて軍事・機密研究の中核として知られるロスアラモス国立研究所が行った量子コンピューターによる「タイムトラベル」シミュレートでは、過去の情報にダメージを与えても、「現在」に戻った時にはほとんど変化がないこと
大阪大学の藤井啓祐教授は、量子コンピューター研究におけるトップランナーの1人。今回は特別に、量子コンピューターの過去現在未来を私たちにもわかりやすく解説していただいた 〈後編はこちら〉 あのGoogle論文を査読した日本人教授に聞く 2019年10月、「量子超越性を達成した」というGoogleの発表は世界に大センセーションを巻き起こした。量子超越性とは、現在のスーパーコンピューターでは長時間かかる計算を、量子コンピューターを使えば遙かに速く実行できることを意味する。Googleは、同社製の53量子ビットの量子コンピューターを使い、現時点で最速のスーパーコンピューターを使っても解くのに1万年かかる問題を、10億倍速い200秒で解くことに成功した。 この発表は、大きな話題となり、比較対象のスーパーコンピューターを開発したIBMから2次記憶も利用するなどで2.5日でシミュレーションできるといった
2つの物理法則が融合しました。 日本の静岡大学で行われた研究によって、ボールや惑星の運動など大きな世界の法則を記したニュートン力学を、光子や電子など小さな世界の法則を記した量子力学を使って説明することに成功しました。 通常、1つの物体は同時に1カ所にしか存在しえないとするニュートン力学と、1つの粒子が同時に複数カ所に存在しており、ある場所に存在する確率が「〇〇%」と記述する量子力学は相容れないものとされています。 研究者たちは2つの世界を記述する異なる法則をどのように融合したのでしょうか？ 研究内容の詳細は『PTEP』にて公開されています。
Googleは米国時間8月15日、量子耐性暗号の導入に向けて取り組む中、オープンソースのセキュリティキーファームウェア「OpenSK」の一部として、量子耐性FIDO2セキュリティキーの実装を公開したと発表した。 セキュリティキーは、コンピューターやスマートフォンに接続する小さなドングルで、アカウント認証のためのセキュリティの低いSMSメッセージに代わるものだ。 アカウントにログインして認証を求められた場合に、スマートフォンのテキストメッセージで受け取ったコードを入力する代わりに、セキュリティキーをタップするだけでログインできる。 しかし、量子コンピューターによって、現在は不可能と思われているワークロードが処理可能となる時代に突入しつつある中で、それが表す演算能力の急激な高まりに応じてセキュリティを強化する必要がある。 「量子攻撃はまだ遠い未来のことだが、インターネット規模で暗号化を導入する
量子の世界では音も奇妙になるようです。 米国のシカゴ大学（UChi）で行われた研究により、音の最小単位であるフォノン（音子）を量子的な重ね合わせにすることに成功しました。 重ね合わせ状態になった1個のフォノンは2つの場所に同時に存在するようになり、観測されるまでどのマイク（収音器）に辿り着くかわかりません。 音が「聞こえる状態」と「聞こえてない状態」が重なり合う不思議な世界では何が起こるのでしょうか？ 今回はまず光子を例にとって量子現象を説明しつつ、フォノンにも同じ量子的振る舞いが起こる様子を紹介していきたいと思います。 研究内容の詳細は2023年6月8日に『Science』にて掲載されました。
理化学研究所は27日、次世代の高速計算機、量子コンピューターの国産初号機の稼働を始めインターネット上のクラウドサービスで公開した。企業や大学に利用を促し、将来の産業応用に向けた知見を蓄える。日本は米中が主導してきた量子コンピューターの開発競争で名乗りをあげ、巻き返しを図る。理研は埼玉県和光市の拠点に量子コンピューターを設置した。国内では2021年に川崎市に米IBM製の量子コンピューターを設置し
もはや怪談、「量子コンピュータ」は分からなくて構わない：踊るバズワード ～Behind the Buzzword（1）量子コンピュータ（1）（1/9 ページ） 「業界のトレンド」といわれる技術の名称は、“バズワード”になることが少なくありません。世間はそうしたバズワードに踊らされ、予算がバラまかれ、私たちエンジニアを翻弄し続けています。今回から始まる新連載では、こうしたバズワードに踊らされる世間を一刀両断し、“分かったフリ”を冷酷に問い詰めます。最初のテーマは、そう、今をときめく「量子コンピュータ」です。 「業界のトレンド」といわれる技術の名称は、“バズワード”になることが少なくありません。“M2M”“ユビキタス”“Web2.0”、そして“AI”。理解不能な技術が登場すると、それに“もっともらしい名前”を付けて分かったフリをするのです。このように作られた名前に世界は踊り、私たち技術者を翻弄
陽子内部に "陽子より重いクォーク" を発見したかも？矛盾や勘違いしやすい内容を解説！ - Lab BRAINS
クォークは全部で6種類あるよ。アップクォーク・ダウンクォーク・ストレンジクォークは陽子より軽く、チャームクォーク・トップクォーク・ボトムクォークは陽子より重いよ。(※陽子の○○倍は、静止しているクォーク1個の質量だよ。ペアで出現する固有クォークはこの2倍でカウントするし、運動しているクォークは相対性理論の効果によりこれより増えるよ！) クォークは全部で6種類あり、それぞれアップクォーク、ダウンクォーク、チャームクォーク、ストレンジクォーク、トップクォーク、ボトムクォークと名前が付けられているよ。 アップクォークとダウンクォークは軽いクォークで、陽子はアップクォーク2個とダウンクォーク1個、中性子はアップクォーク1個とダウンクォーク2個でできていることが分かっているよ。 一方でその他のクォークは重く、より軽い粒子へ崩壊しようとするから不安定だよ。このため重いクォークは、普通は粒子加速器でエネ
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量子計算機が古典計算機よりも高速に解けることを示す新たなアルゴリズムを世界で初めて考案～周期性のような「構造」を持たない関数を用いた問題で検証可能な優位性を示す～ | ニュースリリース | NTT
「過去」を25％の確率で変える逆方向タイムトラベルのシミュレーションにケンブリッジ大学の研究チームが成功
時間が逆転？量子コンピューターを用いた観測で、量子レベルで時間が逆方向に流れる現象を確認（米・露共同研究） : カラパイア
金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運んでいたと判明！ - ナゾロジー
量子もつれを使い「未来の観測で過去を変える」タイムトラベルのシミュレーションに成功！ - ナゾロジー
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？ カナダの研究者らが発表
歴史で学ぶ量子力学【1】「私の波動方程式がこんな風に使われるなんて…」 - ナゾロジー
NECはなぜGoogleになれなかったか――量子コンピューター開発「痛恨の判断ミス」
物理学の法則を破る「時間結晶」を15分以上も観察し続けることに成功、量子コンピューターの研究にも弾み
「コペンハーゲン解釈」「多世界解釈」だけではない、量子力学の解釈を10個にまとめてみた『量子力学の諸解釈』
超伝導量子コンピュータ向けの極低温環境での量子誤り訂正手法を開発～大規模量子コンピュータ開発の鍵となる技術を世界で初めて実現～ | ニュースリリース | NTT
二重スリット実験では1つの粒子が2つの経路に分割されている、広島大が確認
未来が過去に影響を与えるという「逆行性」が科学者や哲学者の間で注目されている
「シュレーディンガーの猫」って結局どういう話なの？ モヤモヤする部分を解説！ - ナゾロジー
Engadget | Technology News & Reviews
16個の原子から作られた世界最小モーターが開発される、量子物理学の謎をとく手がかりに
量子コンピュータって何？ 動作の仕組みや開発ロードマップ、未来像を解説
人間サイズの物体に「量子的ゆらぎ」が確認される！ ゆらぎ幅のコントロールも可能に - ナゾロジー
初の国産量子コンピュータ、クラウドサービスとして提供 オンラインで64量子ビット計算機を活用可能に
歴史で学ぶ量子力学【2】「自分が物理学など何も知らない喜劇役者だったらよかったのに」 - ナゾロジー
固体・液体・気体に続く物質の"第5の状態"を観測。 絶対零度で起こる量子力学の世界 - ナゾロジー
理研、“不気味な遠隔作用”こと「量子もつれ」に関する新たな法則を発見
量子コンピュータに破れない暗号はつくれるか？ 【近刊紹介】縫田光司 著『耐量子計算機暗号』｜森北出版
物理学者カルロ・ロヴェッリ「人類はシミュレーションに生きているという考えはバカげている」 | この世に「確かなもの」はない
現実を歪める量子物体「アリスのリング」を生成することに成功！ - ナゾロジー
量子の世界では、小さな過去干渉が未来を変える「バタフライ効果」が存在しないと判明！ - ナゾロジー
量子コンピューターは物理法則で許された最強のコンピューターである！ (1/4)
ニュートン力学の位置とエネルギーの関係を量子力学で説明することに成功！ - ナゾロジー
グーグル、量子耐性のあるFIDO2セキュリティキーの実装を公開
音を「量子的重ね合わせ」にすることに成功！「聞こえる＋聞こえない」の不思議 - ナゾロジー
理研、国産量子コンピューターを稼働 米中競争に日本も名乗り - 日本経済新聞
もはや怪談、「量子コンピュータ」は分からなくて構わない