物理法則に潜む速度限界を発見 あらゆるスケールに成立する普遍的不等式を証明
ポイント これまでの長年の研究の結果から「量子速度限界」と呼ばれるミクロなスケールの運動に関する不等式の存在が知られていた。 不確定性原理との関連から、量子力学特有の性質として長い間に渡り、ミクロなスケールでのみ成立すると信じられてきた。 本研究成果では、同等の不等式が我々の普段目にするようなマクロなスケールでの集団現象においても普遍的に存在する不等式であることを明らかにした。 概要 我々の身近な物理現象を記述するニュートン力学に対して、原子や分子などミクロなスケールにおいては量子力学という異なる原理が成立しています。これは、不確定性原理と呼ばれるミクロなスケールにおいて発現する特性が量子力学の形成に関わっています。この量子力学に従うミクロなスケールでの運動において、「量子速度限界」と呼ばれる制限が存在することが知られていました。この量子速度限界は長らく量子力学特有の現象であり、そういった
米欧中では過熱する量子コンピュータ投資、見劣りする日本
米国で量子コンピュータの研究に多額の投資が集まり始めた。量子コンピュータのスタートアップ企業である米リゲッティ・コンピューティングは2017年3月に6400万ドル（約70億円）の資金調達に成功した。 「米国の活発な投資に続けとばかりに、世界中で量子情報分野の研究が加速している」と、スピン量子ビットを使った量子コンピュータを研究する東京大学の樽茶清悟教授は話す。産業応用について不確実性を抱えながらも、世界は投資競争を過熱させている。 欧州で特に資金を獲得しているのが、インテルから出資を受けているオランダの研究グループ「QuTech」だ。同社はオランダ政府からも2015年に10年間で1億3500万ユーロ（約162億円）の研究費を得ている。 このほか英国は2013年に英国工学・物理科学研究会議（EPSRC）に5年間で2億7000万ポンド（約378億円）を量子コンピュータ関連の研究費として出資。欧
【SFの世界到来】オランダのチームが100％の精度で量子テレポーテーションに成功!! - IRORIO（イロリオ）
テレポーテーションとは、ある地点から別の地点へと一瞬にして移動することをいうが、そんな夢のような実験に100％の精度で成功したとオランダ・デルフト工科大学が発表！ 「量子もつれ」という現象を利用して、1つの粒子が3ｍ離れた地点にある別の粒子へ光速を超える速さで情報伝達したのを確認した。 「量子もつれ」＋「観測」＝「量子テレポーテーション」 量子テレポーテーションとは、2つの粒子間にある「情報の伝達」の事を指し、実際に「物質」がA地点からB地点に移動するわけではない。 とある2つの粒子（A,B）があるとしよう。「量子もつれ」の関係にあるこの2つの粒子は運命を共有する双子のような存在で、それらの性質は合わせてひとつ（±0）。粒子Aと粒子Bのスピン状態は右回り（＋）にも左回り（−）にもなり得るが（重なり合った状態）、そのどちらがどちらかはわからない。 しかし、仮に誰かがその2つの粒子の1つを「観
［量子コンピュータ3］これが量子アニーリングの正体だ
D-Waveマシンの中で「量子力学の焼きなまし現象」、つまりは量子アニーリングがどのように実行されるのか。実際の実験の様子を説明しよう（図1）。 まず、解きたい組み合わせ最適化問題に合わせて、3次元イジングモデルにおけるスピン間の相互作用を設定する。これは従来型コンピュータにおけるプログラミングに相当する。 次に、スピン間の相互作用の強さをゼロにすると同時に、3次元イジングモデルに「横磁場」を加える。実際の操作としては、超伝導回路に対して特殊な電流を流す（1の状態）。 横磁場を加えると、スピンの向きは上向きと下向きが「重ね合わせて存在する」という状態になる。「重ね合わせ」とは量子力学の現象の一つだ。この場合は、スピンが「上向きか下向きかどちらか分からないが、測定するとどちらかに定まるという状態」（東工大の西森教授）である。 続けて横磁場をゆっくり弱くすると同時に、スピン間の相互作用をゆっく
ハイゼンベルクの不確定性原理を破った! 小澤の不等式を実験実証
「小澤の不等式」。数学者の小澤正直・名古屋大学教授が2003年に提唱した，ハイゼンベルクの不確定性原理を修正する式です。小澤教授は30年近くにわたって「ハイゼンベルクの不確定性原理を破る測定は可能」と主張し続けてきましたが，このたびついに，ウィーン工科大学の長谷川祐司准教授のグループによる実験で実証されました。15日（英国時間）付のNature Physics電子版に掲載されます。 小澤の式とはどんなものでしょうか？ まず，物理の教科書をおさらいすると，1927年にハイゼンベルクが提唱した不確定性原理の式は，こんな形をしています。 εqηp ≧ h/4π （hはプランク定数，最後の文字は円周率のパイ） εqは測定する物体の位置の誤差，ηpは位置を測定したことによって物体の運動量に生じる乱れです。もし位置が誤差ゼロで測定できたら運動量の乱れは無限大になり，測定してもめちゃくちゃな値がランダ
「鳥は量子もつれで磁場を見る」：数学モデルで検証 | WIRED VISION
前の記事 「人間不要」に近づく自動車：各メーカーの取り組み 「鳥は量子もつれで磁場を見る」：数学モデルで検証 2011年2月 3日 サイエンス・テクノロジー コメント： トラックバック (0) フィードサイエンス・テクノロジー Lisa Grossman ヨーロッパコマドリ Image: Ernst Vikne/Flickr 鳥類は、地球の磁場を「見る」ために量子力学を利用しているらしい――この問題を研究している物理学者チームによると、ヨーロッパコマドリはその視覚細胞において、量子もつれの状態を、最も優れた実験室でのシステムより20マイクロ秒も長く維持している可能性が考えられるという。 鳥類に限らず、一部の哺乳類や魚類、爬虫類、さらには甲殻類や[ゴキブリなどの]昆虫(日本語版記事)も含む多くの生物は、地球の磁場の方向を感知して移動の手がかりとしている。イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の
陽子の本当の大きさがわかった！ 物理学者はパニックに
小さな小さな誤差が大きな影響を与えるのですね。 最新の測量結果によりますと陽子の大きさが今まで考えられていたものよりも、どうやら0.00000000000003ミリメーター小さいということがわかったそうです。100兆分の3ミリなんて...、と思いますが、物理学者にとってみると大パニックの誤差のようです。 陽子の大きさは量子電磁力学に関わってきます、つまり今まで使っていた多くの基礎式が間違っている可能性がでてきたわけです。これによって、物理の分野だけでなく、広いエリアで問題になりそうですよ。 それでもたかだかほんのわずかな差でねぇ、と思ってしまうのが素人です。プロフェッショナルの面々、バーゼル大学物理学教授Ingo Sick氏や英国の国立物理学研究所の科学者のJeff Flowers氏等、その分野のプロフェッショナル達は、今まで全ての量子電磁力学を考え直す必要があるかもしれず、これによって全
「光合成は量子コンピューティング」：複数箇所に同時存在 | WIRED VISION
前の記事 ネット時代で「読む量」が急増：研究結果 「光合成は量子コンピューティング」：複数箇所に同時存在 2010年2月10日 Brandon Keim Image credit: Bùi Linh Ngân/Flickr 光合成は、植物や細菌が用いる光エネルギーの捕捉プロセスだが、その効率の良さは人間の技術では追いつかないほど優れている。このほど、個々の分子に1000兆分の1秒のレーザーパルスを当てる手法によって、光合成に量子物理学が作用している証拠が確認された。 量子の「魔法」が起きているとみられるのは、1つの光合成細胞に何百万と存在する集光タンパク質の中だ。集光タンパク質は、[集めた光]エネルギーを、光子に感受性のある分子内で回転している電子から、近くの反応中心タンパク質へと輸送し、そこで光エネルギーは細胞を動かすエネルギーへと変換される。 この輸送の過程で、エネルギーはほとんど失わ
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なぜ時間は一方向にしか進まないのか? 東大が解明に向け前進 ～量子力学から熱力学第二法則の導出に成功
東北大、物理的な“真性乱数発生器”を実現する単一光子の発生に成功