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  • 歴史で学ぶ量子力学【改訂版・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

    物質の全ては波物理学の常識では同時に成り立つはずのない2つの性質「粒子」と「波動」が、どちらも成り立ってしまうという問題に対し、最初の光を当てたのが、物理学者としては異例の系譜を持つフランス公爵家出身の貴公子ルイ・ド・ブロイでした。 「アインシュタインの発見は、あらゆる物質粒子、特に電子に拡張されなければならない」ルイ・ド・ブロイの肖像 / Credit:Wikipedia Commons彼はX線を研究する兄モーリスの影響で物理学にはまっていき、兄が公爵家を継ぐために科学の道を諦めたため、その意志を引き継いで物理学者になりました。 ド・ブロイの発想は非常に画期的でした。 彼は光が粒子なのか、波なのかという論争を物理学者たちが繰り広げる中で、次のようなことを考えたのです。 「波であるはずの光が粒子のように振る舞うのだとしたら、原子などの粒子は波のように振る舞うのではないだろうか?」 ド・ブロ

      歴史で学ぶ量子力学【改訂版・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
    • 量子コンピュータがシフト表の割り当てに使われてるらしいが地味すぎへんか?→めっちゃくちゃ助かるらしい

      りこ @ricomattan @snmr_s 量子コンピュータでも半分にしかできない作業って、いまやってるひとかなり優秀じゃんwww でも、できれば違う事に使って欲しいな 2023-01-03 17:00:23

        量子コンピュータがシフト表の割り当てに使われてるらしいが地味すぎへんか?→めっちゃくちゃ助かるらしい
      • 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

        トンネル効果で新たな分子ができました。 オーストリアのインスブルック大学(University of Innsbruck)で行われた研究によって、世界初となる量子「トンネル効果」を利用した分子反応実験が行われました。 量子力学的トンネル効果を用いた分子反応が実験的に観測できたのは、今回の研究が世界ではじめてとなります。 研究ではトンネル効果が起こる頻度も観測されており、重水素陰イオンと水素分子の間で起きた1000億回の衝突あたり1回のトンネル現象が起こって、新たな分子(水素と重水素が結合したもの)が生成されていることが示されました。 研究者たちはトンネル効果の正確な頻度や発生要因を解明することができれば、核反応をはじめとしたさまざまな化学反応の予測を、より正確に行えるようになると述べています。 研究内容の詳細は2023年3月1日に『Nature』にて掲載されました。 今回の記事ではまず前半

          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
        • 現実を説明するには虚数が必要であることが最新の研究で示される

          現実を正確に説明するには「本来存在しないはずの数」である虚数が必要であることが、最新の2つの研究により示されました。 Quantum theory based on real numbers can be experimentally falsified | Nature https://www.nature.com/articles/s41586-021-04160-4 Physical Review Letters - Accepted Paper: Testing real quantum theory in an optical quantum network https://journals.aps.org/prl/accepted/0907bY08X531687d3971977071a6d5f742cb036ed Imaginary numbers could be neede

            現実を説明するには虚数が必要であることが最新の研究で示される
          • 単一原子が「量子的な波」に変化する様子を視覚的に捉えることに成功! - ナゾロジー

            単一原子が量子的な波として広がっていく1920 年代、猫のパラドックスで知られるシュレディンガーは、波動方程式によって粒子が持つ波と粒子の二重性を表現することに成功しました。 新たな研究では単一の原子が波のように振る舞う様子を鮮明な画像として記録することに成功しています。 量子の奇妙な世界では、粒子は特定の場所に固まって「存在する」のではなく、空間のなかで「存在確率が分布する」というあやふやな状態にあることが知られています。 ですがシュレーディンガーの波動方程式を使うと、ある粒子が特定の場所に存在する確率密度を導き出すことが可能になります。 単一原子が量子的な波として広がっていく / Credit:Joris Verstraten et al . In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space . arXiv

              単一原子が「量子的な波」に変化する様子を視覚的に捉えることに成功! - ナゾロジー
            • 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

                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
              • 社会人のための量子コンピューター超入門 量子コンピューターのよくある誤解を正す編 - Qiita

                量子コンピューターはよく誤解される 最近(2020年2月)、ハイプカーブの絶頂期に入った量子コンピューターですが、良い記事や書籍が増えてきました。しかし、それでも初期のころは、誤解を招くような記事が散見されたことも事実です。現状でも完全に無くなったとは言い難いところです。 一時期のAIブームの時のAIに対する見え方に似ていて、もうすでにものすごいものが動いているように見えている印象があります。 期待値が上がってくるのは、自称量子コンピューターエンジニアとしては嬉しいことではありますが、一方で過度の期待を招くものでもあり、それはそれで危険でもあります。 現状を正しい理解しておくことはとても大切です。 ここでは、雑談レベルで話しているときに、よく聞かれる内容をダンプしておきたいと思います。 量子コンピューターは並列処理ができるので速いらしいじゃん! ⇨ 並列処理ではなく、計算のルールの違いを巧

                  社会人のための量子コンピューター超入門 量子コンピューターのよくある誤解を正す編 - Qiita
                • 分かる 教えたくなる 量子コンピューター

                  分かる 教えたくなる 量子コンピューター QUANTUM-COMPUTER 量子コンピューターということばを見聞きして何を思いますか?「高速計算できることは知っているけど仕組みはよく分からない」と立ち止まってしまう人も多いのではないでしょうか。そんな人泣かせの量子コンピューターについて、基礎から計算の仕組みまでQA方式でやさしく解説します。

                    分かる 教えたくなる 量子コンピューター
                  • 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

                    「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

                      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
                    • クマムシを「量子もつれ」状態にすることに成功! - ナゾロジー

                      クマムシが量子的なもつれ状態になったようです。 シンガポールの南洋理工大学で行われた研究によれば、クマムシを極低温の量子ビット回路に組み込んだところ、クマムシにも量子世界に特有の、観察するまでは状態が確定しない「量子もつれ」に移行した、とのこと。 クマムシは絶対零度に近いマイナス272℃から水の沸点を上回る150℃までの温度を生き延び、宇宙空間でも10日間が生存可能と異常な能力が知られていますが、どうやら量子的な能力を獲得することも可能なようです。 研究内容の詳細は12月16日にプレプリントサーバーである『arXiv』にて公開されています。

                        クマムシを「量子もつれ」状態にすることに成功! - ナゾロジー
                      • 摩訶不思議な「金属で呼吸する細菌」、実は量子レベルの操作を行っていたと判明 - ナゾロジー

                        空気のない場所でも金属に電子を吐きだして呼吸している細菌が発見された細菌は電子の放出効率を上げるために、電子のスピン方向を統一していた仕組みを解明することで量子生物学と生体量子コンピューターの開発に役立つ 全ての生命は呼吸を行っており、私たち人間を含めた全ての多細胞生物は酸素呼吸を行っています。 しかし地球の地下深く、空気の存在しない場所では、なんと酸素の代わりに金属で呼吸する生物がいました。 今回、研究者によって調査されたS. oneidensis(シュワネラ・オネイデンシス)と呼ばれる細菌は代表的な金属呼吸を行う細菌として知られており、マンガンを初めとして鉄、鉛、水銀、ウランなどの固形鉱物を使って呼吸をしています。 なので、菌表面に接続された回路電極や金属を取り去ってしまうと、オネイデンシスは金属呼吸が行えなくなって窒息し、直ぐに死んでしまうのです。 そんな非常にユニークな呼吸を行うオ

                          摩訶不思議な「金属で呼吸する細菌」、実は量子レベルの操作を行っていたと判明 - ナゾロジー
                        • 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

                          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

                            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
                          • 書籍等を用いた「量子コンピュータ」の学習ロードマップ - Qiita

                            はじめに 先日、Googleから量子超越を実証したという論文がnatureに掲載され、関連して応用利用への期待や暗号化基盤の危機について取り上げられることが多くなりました。これを機会に量子コンピュータについて勉強してみようという方も多いかと思います。 私は約1年前から量子コンピュータに関する某研究会に参加しており、通常業務の傍ら量子コンピュータの理解を少しずつ進めてきました。その中でいろいろな書籍等を見てきましたので、どのような順序で読めばわかりやすいかを紹介したいと思います。 学習の一助になれば幸いです。 対象者 まずは量子コンピュータとはなんぞや、ということを知りたいという方が対象です。 あくまでも入門レベルになります。 学習ロードマップ(案) 書籍等紹介 上記の学習ロードマップに記載した要素をひとつずつご紹介します。 書籍、文献、Webが混ざっています。 ロードマップの番号と関連付け

                              書籍等を用いた「量子コンピュータ」の学習ロードマップ - Qiita
                            • ChatGPT

                              ChatGPT is a free-to-use AI system. Use it for engaging conversations, gain insights, automate tasks, and witness the future of AI, all in one place.

                                ChatGPT
                              • 夢の国の最適経路を(量子)アニーリングで求めてみた - Qiita

                                はじめに 夢の国...そう、それは夢と魔法の王国として知られる東京ディズニーランド。 みなさんも一度は訪れたことがあると思いますが、休日だとかなりの混雑ですよね。 そんな時に夢の国での負担となるのが待ち時間と移動距離です。 待ち時間と移動距離が短くなるようなコースがあったら理想的ですね。 しかし、いざ自分で考えるとなると膨大なアトラクションの位置と待ち時間を正確に把握する必要があります。 それはめんどくさいので、夢をぶち壊すようですが夢の国の経路を最適化してくれるWebアプリを作ってみました。 最適化手法はいろいろありますが、今ちょうど大学の卒論で扱っている量子アニーリングで挑戦してみました。 先に試したい方はこちらからどうぞ! https://tdr-planner.web.app/ 最適化処理は30秒くらいかかってしまうのでしばらくお待ち下さいm(_ _)m 用語解説 専門用語がたくさ

                                  夢の国の最適経路を(量子)アニーリングで求めてみた - Qiita
                                • 常識破りの“常温常圧超電導体”発見か? Science誌「事実ならノーベル賞モノの大発見」

                                  発表された論文のタイトルは「初の常温常圧超電導体」。研究チームは、銅を添加した鉛ベースの合成物質「LK-99」を開発。LK-99は常温かつ常圧であれば超電導性を維持でき、水が沸騰する温度以上(127度まで)でも超電導性を示すという。 超電導は特定の物質を冷却すると、一定の温度以下で電気抵抗がゼロになる現象のこと。これまでは、比較的高い温度で超電導性を示す「高温超電導体」でもマイナス170度以下まで冷却する必要があった。 Scienceによると、論文におけるデータは十分で「再現性があれば疑う余地がないように思える」という。LK-99は合成方法も比較的単純で、「(研究結果が)正しいか正しくないかはすぐに分かりそうだ」(Science)としている。 関連記事 理研、国産量子コンピュータ初号機の愛称募集 結果は7月末に発表予定 理化学研究所は、3月から稼働を始めた国産超電導量子コンピュータ初号機の

                                    常識破りの“常温常圧超電導体”発見か? Science誌「事実ならノーベル賞モノの大発見」
                                  • 「量子コンピューターの性能は誇張されており実用化はまだまだ遠い」と専門家が指摘

                                    量子力学の法則を利用することで通常のコンピューターよりも複雑な計算を高速で行えると考えられている量子コンピュータは、MicrosoftやIntelなど、さまざまな企業が研究開発に取り組んでいます。しかし、一部の専門家は、量子コンピューターの実現について「多くの人が思っているよりもさらに未来のことになる可能性がある」と指摘しています。 Quantum Computing’s Hard, Cold Reality Check - IEEE Spectrum https://spectrum.ieee.org/quantum-computing-skeptics 素粒子の世界で見られる「重ね合わせ」や「量子もつれ」などの性質を利用して、従来のコンピュータでは不可能な処理を行うことができると考えられている量子コンピューターは、財務モデリングや物流の最適化、機械学習の高速化など、現実のさまざまな問題

                                      「量子コンピューターの性能は誇張されており実用化はまだまだ遠い」と専門家が指摘
                                    • 論文読めば分かる研究者なら当たり前の話なのにhype煽ったり終わったとか言うのやめてほしい話

                                      まとめ Googleの新しい量子コンピュータがQuantum Supremacyを示した論文と、関連報道や記事まとめ 2019年10月23日に、Googleの53qubitが動作する量子コンピュータ「Sycamore」が量子超越を達成したと公表されました。 この成果は9/21に一度ネットで公開されましたが、その後取り下げられていました。 3349 pv 15 1 user つかの@量子コン入門書や量子クラウド @snuffkin GoogleがSycamoreでやった「スパコンで1万年」の計算が、「スパコンで304秒」になったそうです。テンソルベースのシミュレータを利用。 Closing the "Quantum Supremacy" Gap: Achieving Real-Time Simulation of a Random Quantum Circuit Using a New Su

                                        論文読めば分かる研究者なら当たり前の話なのにhype煽ったり終わったとか言うのやめてほしい話
                                      • キユーピーが量子コンピュータ活用 製造ラインの勤務シフト最適化に

                                        キユーピーが、製造ラインで働く従業員のシフト最適化に量子コンピュータなどを活用した解析サービスを採用した。サービス開発元のグルーヴノーツ(福岡市)が10月9日に発表した。 キユーピーは、惣菜工場の従業員のシフト作成にグルーヴノーツの解析サービス「MAGELLAN BLOCKS」(マゼランブロックス)を活用。グルーヴノーツとともに実証実験を行ったところ、熟練のシフト作成者が30分かけて作成したシフト表と比べても遜色ない結果を、1秒で示せたという。 マゼランブロックスは、量子アニーリング方式の量子コンピュータやAIなどを使って、いわゆる「組合せ最適化問題」を解けるとするサービス。量子コンピュータにはカナダD-Wave Systemsの量子アニーリングマシンを採用している。 2社は今後、製造ラインに人とロボットが混在する際の最適なシフト作成や製造順序の最適化に向けた取り組みを進め、今後見込まれる

                                          キユーピーが量子コンピュータ活用 製造ラインの勤務シフト最適化に
                                        • “解読されない暗号を” 次世代の「量子暗号」 研究拠点整備へ | NHKニュース

                                          インターネットなどの情報通信の安全を守る暗号技術の高度化を目指し、国は、ことし東京都内に「量子暗号」と呼ばれる次世代の暗号通信の研究開発拠点の整備を始めます。 こうした中、国は、「量子」を使って絶対に解読されない暗号を作る次世代の技術「量子暗号通信」の開発を本格化させることとなり、ことし、東京・小金井市に研究開発の拠点を整備することになりました。 拠点は、およそ54億円かけて整備される予定で量子暗号の技術で暗号化された通信を人工衛星を通じてやり取りできる施設や現在、使われているさまざまな技術と量子暗号を組み合わせて実用化を加速するための研究施設が設けられます。 量子暗号通信をめぐっては欧米や中国などでも開発が加速していますが、新たに設けられる拠点には関連する特許の数が世界の1位と2位を占める東芝やNECなども参加して、実用化に向けた研究で世界をリードすることを目指すということです。 国の情

                                            “解読されない暗号を” 次世代の「量子暗号」 研究拠点整備へ | NHKニュース
                                          • 「24年4月の量子コンピュータ業界の動向がよくわからんというので書いてみました」記事への反応と解説まとめ

                                            リンク blueqat 24年4月の量子コンピュータ業界の動向がよくわからんというので書いてみました。 by Yuichiro Minato | blueqat 昨年から量子コンピュータ業界は大きな転換期に入りました。これまで人類には難しすぎるという量子コンピュータはみんなで四苦八苦しながら開発をしてきたと思います。具体的な沿革としては、 1、2012年に簡易型量子コンピュータみたいな量子アニーリングマシンが出る。 2、量子アニーリングマシンは2016年をピークに2018年ごろに廃れる。(デスクトップパソコンと大差ないことがわかる) 3... 498 users 150

                                              「24年4月の量子コンピュータ業界の動向がよくわからんというので書いてみました」記事への反応と解説まとめ
                                            • 量子コンピューターに「宇宙線」が重大なエラーを引き起こすとの研究結果

                                              量子力学における重ね合わせを用いて計算を行う量子コンピューターは、従来の古典的なコンピューターでは不可能なレベルのスピードで計算できることが期待されています。ところが、Googleの量子コンピューター研究チーム・Quantum AIの科学者らは、宇宙から飛来する高エネルギーの放射線である宇宙線が、量子コンピューターの動作に重大なエラーを引き起こすとの研究結果を報告しました。 Resolving catastrophic error bursts from cosmic rays in large arrays of superconducting qubits | Nature Physics https://www.nature.com/articles/s41567-021-01432-8 A potential hangup for quantum computing: Cosmic

                                                量子コンピューターに「宇宙線」が重大なエラーを引き起こすとの研究結果
                                              • 量子コンピュータエンジニアを始めて6年目になった - Qiita

                                                はじめに この記事は2014年からの量子コンピュータの変遷を記録し、これから2020年を境にいろいろ量子コンピュータに関わる方々の方向性が変わっていくと感じているから備忘録のために書いておきます。 2014年は量子アニーリング、2018年は量子ゲートNISQ MDRというベンチャー企業でblueqatという量子コンピュータ向けのSDKを提供しています。おかげさまでダウンロード数やユーザー数も順調で、仕事も忙しく進めています。あまり情報を公開しないスタンスでしたがほどよく進めています。 弊社の珍しいところは、東京大学・東工大中心のメンバーで進めていましたが、特に大学の研究室をバックグラウンドとしてはおらず、ビジネス視点で常に物事を進めています。そのため大きな利点は方式に捉われずいろんな技術を身につけているところで、普通は量子アニーリングは東工大・東北大、量子ゲートは阪大・京大・東大みたいな棲

                                                  量子コンピュータエンジニアを始めて6年目になった - Qiita
                                                • 東大、光量子コンピュータに進展 大規模な「量子もつれ」を生成、常温・省スペースの量子計算へ

                                                  東京大学は10月18日、光を用いた量子コンピュータの研究で、大規模な量子もつれ状態を作ることに成功したと発表した。米IBMやGoogleなどが研究している「ゲート方式」とは異なる方式の量子コンピュータで、実用化に至れば常温で動作する上、10円玉サイズのチップに回路を収めることも見込めるという。 現在、汎用的な量子計算を行うためのマシンとして「ゲート方式」の量子コンピュータの開発が行われている。しかし、計算の単位となる「量子ビット」を増やすにつれ、量子ビット間の配線が複雑化するなど、大規模化には課題を抱えている。ゲート方式量子コンピュータの量子ビット数は、2019年時点で50量子ビット程度。 東大の古澤明教授の研究室では、1つの光源から出てきた光を時間的に区切ることで無数の量子ビットを生成する装置を13年に開発し、規模の大きい量子もつれ状態を作ることに成功していた。

                                                    東大、光量子コンピュータに進展 大規模な「量子もつれ」を生成、常温・省スペースの量子計算へ
                                                  • SSL通信も量子コンピュータの前では無意味に? 今から備えるべき「耐量子コンピュータ暗号」とは

                                                    最近、ようやく多くの企業や団体のWebサイトが「HTTPS」(SSL/TLS)に対応し始めた。SSL通信は暗号化されているため、途中で傍受されたとしても暗号が解読されない限りは内容が漏えいする心配はない。 しかし、米Googleや米IBMなどが開発している「量子コンピュータ」は、一部の暗号化アルゴリズムの安全性の根拠となる「素因数分解」を高速に解けることが理論的に示されている。このため、約10年後に訪れると見込まれる量子コンピュータの実用化の際には、現在の暗号の一部は解読されてしまう恐れがある。 実用化が10年後なのであれば、今は特に対策を打たなくてもいいのか。SSLサーバ証明書など電子証明書発行の大手、デジサート・ジャパンの林正人さん(プロダクトマーケティングマネージャー)は、「量子コンピュータの脅威を正しく認識し、耐量子コンピュータ暗号の導入に今から備えるべき」という。 日本企業は「怖

                                                      SSL通信も量子コンピュータの前では無意味に? 今から備えるべき「耐量子コンピュータ暗号」とは
                                                    • 本当に量子アニーリングは「巡回セールスマン問題」が解けないのか? 東北大・大関准教授の視点

                                                      本当に量子アニーリングは「巡回セールスマン問題」が解けないのか? 東北大・大関准教授の視点(1/4 ページ) 量子コンピュータの方式の一種とされる「量子アニーリング」は、考えられる組み合わせの中から最適なものを選び取る「組合せ最適化問題」の計算が得意とされていますが、ITmedia NEWSの取材の中ではこんな異論がありました。 「巡回セールスマン問題が解けない」──。 巡回セールスマン問題は、1人のセールスマンが複数の都市を回るときの最短距離を求める問題で、組合せ最適化問題の代表的な例としてしばしば挙げられます。 しかし、量子コンピュータのベンチャー企業であるMDRの湊雄一郎社長は、量子アニーリングについて「実際に解きたい問題を式に変換しにくい上、巡回セールスマン問題が解けない」と以前に指摘していました。「4都市の問題でも解けるか怪しい」とも。 「代表的な組合せ最適化問題が解けない」とな

                                                        本当に量子アニーリングは「巡回セールスマン問題」が解けないのか? 東北大・大関准教授の視点
                                                      • 宇宙人はブラックホールを「量子コンピューター」として使っているかもしれない

                                                        ブラックホールは巨大な恒星が自身の重力に耐えきれず崩壊してできる、光すら脱出できないほど超高密度かつ大質量の天体だとされています。そんなブラックホールについて、物理学者のジア・ドヴァリ氏とザラ・オスマノフ氏は「進歩した技術を持つ宇宙人は、ブラックホールを量子コンピュータのハードウェアとして使っているかもしれない」と示唆しています。 Black holes as tools for quantum computing by advanced extraterrestrial civilizations | International Journal of Astrobiology | Cambridge Core https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/blac

                                                          宇宙人はブラックホールを「量子コンピューター」として使っているかもしれない
                                                        • グーグル、ついに世界初の「量子超越性」実証か

                                                          フィナンシャル・タイムズ(Financial Times)紙の報道によると、カリフォルニア大学サンタバーバラ校のジョン・マルティニス教授率いるグーグルの研究チームが、初めて量子超越性を実証した。量子コンピューターは、従来の最も強力なスーパー・コンピュータでさえも不可能なタスクを実行できるということが示された瞬間だ。この主張は米国航空宇宙局(NASA)のWebサイトに投稿された論文に掲載されたが、その後、取り下げられた。MITテクノロジーレビューはグーグルにコメントを求めたが、まだ回答は得られていない。 グーグルは今年に入って、米航空宇宙局(NASA)の所有するスーパーコンピューターをベンチマークとして使用し、量子超越性の実証実験をすることで合意した。フィナンシャル・タイムズ紙によると、NASAのサイトに投稿された論文では、グーグルの量子プロセッサーは、現在、最先端のスーパーコンピューターと

                                                            グーグル、ついに世界初の「量子超越性」実証か
                                                          • 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

                                                            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

                                                              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
                                                            • 直径55mmでBlu-ray10億枚分のデータ容量を持つダイヤモンドウエハー 量子コンピュータ向けに量産へ

                                                              アダマンド並木精密宝石(東京都足立区)と佐賀大学は4月19日、量子コンピュータのメモリとして使えるダイヤモンドウエハーの量産化に成功したと発表した。ウエハーは直径約55mm(2インチ)ながら、Blu-rayディスク10億枚分(25エクサバイト)もの記憶容量を持つとしている。2023年の製品化を目指す。 ダイヤモンド結晶を合成する際に少量の窒素を混ぜると、結晶内に「NVセンター」と呼ばれる“空孔”構造ができる。ここに捕らえられた電子は量子状態を保存できる「量子メモリ」としての役割を持つようになる。 量子メモリには窒素濃度3ppb(10億分の3)以下の超高純度ダイヤモンドが使われる。これまでは4mm角程度のものしかなく、大きさが不十分だった。 アダマンド並木精密宝石と佐賀大学は共同でダイヤモンド結晶の巨大化を進めていたが、これまでのダイヤモンドは窒素濃度が必要以上に高く、量子メモリには活用でき

                                                                直径55mmでBlu-ray10億枚分のデータ容量を持つダイヤモンドウエハー 量子コンピュータ向けに量産へ
                                                              • 日本で動き始めたIBM製“商用量子コンピュータ”の性能は? 実機を見てきた

                                                                System Oneが置かれるのは、日本アイ・ビー・エムや慶應義塾大学、早稲田大学、東京工業大学、東京大学などが利用する研究施設「かわさき新産業創造センター新館NANOBIC」。大型のクリーンルームを備える研究棟でもあるため、途中からは土足厳禁。その先のセキュリティが掛かった部屋の奥に、同マシンは鎮座している。 ガラス張りの空間の中央にマシンが置かれるため、基本的に同社の技術者以外はガラス張りの内側には入れない。 マシンの心臓は、直径80cmほどある銀色の筒内部の底にある。ここに量子計算を行う「量子ビット」があり、筒の上部にある冷凍機によって約0.01K(ケルビン、セ氏約-273.16度)というほぼ“絶対零度”まで冷却される。ここまで冷やすのは、IBMの量子ビットが超電導方式だからだ。「0.03Kまで温度が上がったら計算できなくなる」と担当者は話す。 このため、稼働には冷やすための電力が常

                                                                  日本で動き始めたIBM製“商用量子コンピュータ”の性能は? 実機を見てきた
                                                                • 名市大、2つの水素が室温でも「量子もつれ」を安定して実現できる条件を発見

                                                                  名古屋市立大学(名市大)は、従来は-272℃以下の極低温環境が必要だった「量子もつれ」が、シリコンナノ結晶の表面上に結合した2つの水素であれば、室温でも安定して実現できることを発見したと発表した。 同成果は、名市大大学院 芸術工学研究科の松本貴裕教授、中央大学 理学部物理学科の杉本秀彦名誉教授、JAEA/J-PARCの大原高志研究主幹、名市大大学院 理学研究科の徳光昭夫准教授、静岡大学 理学部物理学科の冨田誠教授、高エネルギー加速器研究機構の池田進名誉教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、米物理学会発行の物性物理を扱った学術誌「Physical Review B」に掲載された。 量子力学が扱う素粒子が主役のミクロの世界では、マクロの世界とはかけ離れた不可思議な現象がいくつも確認されている。その中の1つが「量子もつれ」で、量子もつれの関係となった2つの粒子AとBは、どれだけ距離が離れてい

                                                                    名市大、2つの水素が室温でも「量子もつれ」を安定して実現できる条件を発見
                                                                  • Googleが47年かかる計算を瞬時に実行できる量子コンピューターを開発 - ナゾロジー

                                                                    Googleが改めて量子超越性の扉を叩きました。 Googleによって開発された新型の70量子ビットの量子コンピューターが、既存のスーパーコンピューターが47年かかる計算を「一瞬」で実現したと発表。 驚異的な計算能力を持つとされる量子コンピューターは、科学、医療、AI、暗号学などの未来を切り開く可能性を秘めています。 その一方で、量子コンピュータが抱える「ノイズ」という問題が、その能力を阻害する大きな障壁となっています。 しかし、今回Googleが開発した新型量子コンピューターがそのノイズと闘うための新たな方法を示すことに成功しています。 今回はGoogleの2度目となる量子超越性へのチャレンジを紹介するとともに、量子コンピューターのかかえるノイズの問題にも触れていきます。 研究内容の詳細はプレプリントサーバーである『arXiv』にて公開されています。 Google Quantum Com

                                                                      Googleが47年かかる計算を瞬時に実行できる量子コンピューターを開発 - 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

                                                                      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

                                                                        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
                                                                      • すさまじい数学的証明「MIP*=RE」が予言する、量子コンピューターが可能にすること

                                                                        すさまじい数学的証明「MIP*=RE」が予言する、量子コンピューターが可能にすること2020.02.28 12:3028,622 Ryan F. Mandelbaum - Gizmodo US [原文] ( 山田ちとら ) 学校で習った数学とはまるっきり違う世界へ、ようこそ。 ここは洞窟のなか。暗い地下道を進んでいくと、つきあたりに鍵のかかったふたつの部屋が現れます。中には、全知全能の仙人がひとりずつひっそりと佇んでいます。あなたが質問すれば、仙人たちはひとりずつ答えてくれます。 ところが困ったことに、仙人たちが常に真実を語ってくれるとは限りません。そして仙人同士は互いに意思疎通を図れないものの、あなたの問いかけに返してくる答えそのものはもつれ合い、連動しています。ですから、あなたが知りたい問題の答えを導き出すには、よく考えて賢く質問しなければなりません。質問によって、そしてその答えによっ

                                                                          すさまじい数学的証明「MIP*=RE」が予言する、量子コンピューターが可能にすること
                                                                        • 量子もつれ ~アインシュタインも「不気味」と言い放った怪現象

                                                                          量子もつれ ~アインシュタインも「不気味」と言い放った怪現象:踊るバズワード ~Behind the Buzzword(5)量子コンピュータ(5)(1/9 ページ) 今回は、私を発狂寸前にまで追い込んだ、驚愕動転の量子現象「量子もつれ」についてお話したいと思います。かのアインシュタインも「不気味」だと言い放ったという、この量子もつれ。正直言って「気持ち悪い」です。後半は、2ビット量子ゲートの作り方と、CNOTゲートを取り上げ、HゲートとCNOTゲートによる量子もつれの作り方を説明します。 「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した揚げ句、最後は

                                                                            量子もつれ ~アインシュタインも「不気味」と言い放った怪現象
                                                                          • トポロジカル量子コンピュータを実現する「非可換エニオン」粒子の性質が解明

                                                                              トポロジカル量子コンピュータを実現する「非可換エニオン」粒子の性質が解明
                                                                            • 量子計算を学ばない量子コンピュータ入門 - Qiita

                                                                              はじめに 全世界で使われているOpenSSLの開発者は常勤1名のようです。 https://jp.wsj.com/articles/SB10001424052702303433504579501080000871574 人々はソフトウェアの中身が分からなくても使えれば全世界で使われて、有用にビジネスに応用できます。量子コンピュータは量子計算を学ぶのが基本となっていますが、それが変わりつつあります。 社会人にそんな時間はない 量子計算を学ぶのに数年という時間はなく、働き方改革でただでさえ時間が使えず、手っ取り早く使いたいところです。 現在の計算は変分計算が主流のハイブリッド方式 現在の量子コンピュータのアルゴリズムで現場で利用されているのは主にハイブリッド方式でかつ、本来の汎用計算とは異なるものです。現在変分計算のハイブリッドが本当に有用かどうか分からないので、覚えるのは研究者と開発者だけで

                                                                                量子計算を学ばない量子コンピュータ入門 - Qiita
                                                                              • 東芝、“絶対に破られない”「量子暗号通信」を事業化 技術に自信、世界シェア25%目指す

                                                                                東芝は10月19日、原理的に破られることがないとする暗号技術「量子暗号通信」を使った事業を始めると発表した。20年第3四半期に英国で先行サービスを始め、第4四半期に日本を含め世界で展開する。25年度までに金融機関を中心としたサービスを本格的に始め、35年度までに量子暗号通信市場の世界シェアの25%を獲得したいとしている。 量子暗号通信は、光の最小単位である「光子」を使って通信する技術。東芝は2点間を専用の光ファイバーでつなぐ「量子暗号通信システム」と、既存の光ファイバー網の中で量子暗号通信を行う「量子鍵配送サービス」の2つを展開するとしている。 量子暗号通信システムは伝送距離と速度を重視するシステムで、120kmを300kbpsで伝送できる。既存の光ファイバー網を使う量子鍵配送サービスは、専用の光ファイバーを必要としないため導入が容易であることがメリット。伝送距離は70kmで速度は40kb

                                                                                  東芝、“絶対に破られない”「量子暗号通信」を事業化 技術に自信、世界シェア25%目指す
                                                                                • キユーピー、熟練でも30分かかるシフト表の作成を1秒に 量子コンピュータ活用で | Ledge.ai

                                                                                  キユーピー株式会社は惣菜工場において、量子コンピューティング技術を活用し、製造サインのシフト最適化プロジェクトを開始した。サービス開発元の株式会社グルーヴノーツが10月9日に発表した。 惣菜工場における製造ラインのシフトを最適化 シフト計画を作成するには、本人の労働条件や休暇希望、製造ラインごとに求められる人数・スキル要件、勤務間隔、人件費、人と人の相性など、さまざまな条件を考慮する必要がある。 このような多くの条件を満たしたうえで、さまざまな組み合わせパターンのなかから最適な答えを解く問題は「組合せ最適化問題」と言われる。組合せ最適化問題を解決するテクノロジーが、量子コンピューティング技術のなかで「イジングマシン」(または、量子アニーリング)といわれる技術だ。 グルーヴノーツは、イジングマシンを活用し、業務上のさまざまな組合せ最適化問題を解くモデル(イジングモデル)やアプリケーションを開

                                                                                    キユーピー、熟練でも30分かかるシフト表の作成を1秒に 量子コンピュータ活用で | Ledge.ai