人名や地名に由来する言葉を「エポニム」といいます。 「シュレーディンガーの猫」のような「○○の××」をランダムに作るジェネレータです。 小説のタイトルや、発想のネタにどうぞ。
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粒子が「重なりあった状態」を再現 スイス連邦工科大学チューリッヒ校の物理学者は、量子コンピュータでよく使われる超伝導回路に共振器を結合し、エルヴィン・シュレーディンガーの有名な思考実験「シュレーディンガーの猫」を前例のないスケールで再現しました。重ね合わせの状態は、私たちの日常的な経験にはないものです。サッカーボールが落ちるのを見れば、ストップウォッチでその落下速度を追跡することができます。最終的な落下位置も明確で、飛行中の回転も一目瞭然です。サッカーボールが落下するときに目をつぶっても、これらの位置や挙動が異なるとは考えられません。しかし、量子物理学では、ボールが地面に落ちているのを見るまでは、位置、スピン、運動量などの特徴は確定しないのです。 これは量子物理学のコペンハーゲン解釈と呼ばれるもので、目に見えないシステムは、最終的な状態が観測されるまで、あらゆる可能性を秘めた状態で存在する
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。 X: @shiropen2 フランスの量子コンピューティング・スタートアップ「Alice & Bob」などに所属する研究者らが発表した論文「Quantum control of a cat qubit with bit-flip times exceeding ten seconds」は「シュレーディンガーの猫」にヒントを得た量子ビットが、従来にない長時間にわたってエラーを起こさずに機能することを明らかにした研究報告である。 量子コンピュータは、従来のコンピュータでは解決できない問題を解決できると期待されているが、計算中にエラーが発生しやすいという問題がある。エラーを自動的に修正
「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
2023年版「シュレーディンガーの猫」です。 スイス連邦工科大学(ETH Zurich)で行われた研究によって、肉眼でギリギリみえる1マイクログラムのサファイア結晶をシュレーディンガーの猫に期待されていた「量子的な重ね合わせ状態」にすることに成功しました。 これまで量子的な重ね合わせが確認されてきたのは、主に目に見えない小さな世界の物体であり、既存の重ね合わせの最大記録も原子2000個ほどにすぎませんでした。 しかし新たな実験で重ね合わせにされた「1マイクログラムのサファイア結晶」には1京個もの原子が含まれており、肉眼でも認識できるレベルに達しています。 研究者たちは実験手法を改良することで、量子的重ね合わせが達成できる限界値を探ることが可能になると述べています。 ミクロな世界を支配する量子力学は、マクロな世界で通用しなくなる限界値のようなものがあるのでしょうか? そしてもしある場合、その
※本記事はアフィリエイトプログラムによる収益を得ています 「シュレーディンガーの猫」や「カノッサの屈辱」のような言葉を自動生成するサイト、「エポニムの標題」が近ごろ注目を集めています。ワンクリックで「オルフェウスの提灯」やら「ケリュネイアのカーペット」やら、アカデミックな響きが生まれて永遠に遊べそう。 「タイトルを作る」を押すだけで、魅力的な言葉がランダムに生成。図らずも恐ろしい言葉が出てきてしまった 「○○の××」の形になっているエポニム(人名や地名に由来する言葉)を学術用語等から2つピックアップし、新しい言葉へミックスする仕組み。例えば、「ブロッケンの妖怪」と「ケーララの赤い雨」を合わせて、「ブロッケンの赤い雨」といった具合です。 過去の履歴はTwitterでシェアできます。合成元の意味も表示されるので、雑学も身につく 生成と同時に元ネタの解説が表示される親切さもあって、サービスは「ず
「シュレーディンガーの猫」という話をお聞きなったことはありますでしょうか。 量子力学を説明する際によく用いられる思考実験です。 理論物理学者エルウィン・シュレーディンガーが提唱した量子力学に関する思考実験。コペンハーゲン解釈によれば,量子力学では一般に物理量に対する波動関数は広がっているが,観測して物理量が確定した瞬間に 1ヵ所に収縮するとされる(波の収縮)。数学者ジョン・フォン・ノイマンは,収縮は量子力学の基本法則であるシュレーディンガーの波動方程式では説明できないのだから,その波動方程式に従ってふるまう分子で構成されている観測装置によってもたらされるわけはなく,観測結果を人間が意識した段階で,人間の脳の中で収縮が起こると考えざるをえないと主張した。これに対してシュレーディンガーは,箱の中で放射性原子(→放射性同位元素)が自然崩壊すると毒ガスが発生し,中にいるネコが死ぬという仕組みの装置
2022年06月18日21:00 シュレーディンガーの猫、マクスウェルの悪魔←こういう格好良い奴教えて Tweet 1: 風吹けば名無し 2017/12/27(水) 16:51:56.67 ID:9mbJeanE0 テセウスの船とか プルタルコスは全部の部品が置き換えられたとき、その船が同じものと言えるのかという疑問を投げかけている。また、ここから派生する問題として置き換えられた古い部品を集めて何とか別の船を組み立てた場合、どちらがテセウスの船なのかという疑問が生じる。 https://ja.wikipedia.org/wikiテセウスの船 2: 風吹けば名無し 2017/12/27(水) 16:52:15.26 ID:5VKeNkR50 セントエルモの火 セントエルモの火 悪天候時などに船のマストの先端が発光する現象。 物理学による原理の説明 尖った物体の先端で静電気などがコロナ放電を発
量子力学について専門的に勉強したことがなくても、「シュレーディンガーの猫」や「量子もつれ(エンタングルメント)」といった、量子力学の分野特有の不思議な現象について興味を持ったことがある人は多いはず。インターネットなどでよく見られる量子力学に関しての誤解について、イギリスのヘリオット・ワット大学で量子力学を研究しているメフル・マリク教授とアレッサンドロ・フェドリッツィ教授が4つ紹介しました。 Four common misconceptions about quantum physics https://theconversation.com/four-common-misconceptions-about-quantum-physics-192062 ◆誤解1:猫は生きていても死んでいてもいい オーストリアの物理学者であるエルヴィン・シュレーディンガーは1935年に、「毒ガスが入った瓶を猫
豪クイーンズランド大学が率いる理論物理学研究チームが、異なる質量を同時に持つといったブラックホールの奇妙な量子特性を確認した。研究の詳細は2022年10月28日付で『Physical Review Letters』に掲載された。 ブラックホールは、重力によって膨大な量の物質が小さな空間に非常に高い密度で詰め込まれた時に生まれ、光さえも逃れることができないほど大きな重力を発生させる。この現象は、死滅へ進む恒星によって引き起こされる場合がある。 ブラックホールが量子物理学の振る舞いを示すかどうかについては、これまで深く調べられてはいなかった。そのような量子物理学的な振る舞いの1つが、量子スケールの粒子は同時に複数の状態で存在できるという「重ね合わせ」だ。これは、有名な思考実験の「シュレーディンガーの猫」で一般によく説明されるもので、「箱の中の猫は死んでいる状態であると同時に、生きている状態でも
特定非営利活動法人natural science は、知的好奇心がもたらす心豊かな社会の創造にむけて、 現代社会では実感する機会の少ない科学や技術のプロセスを可視化・共有化する場づくりを通じて、 科学を切り口とした地域づくりを目指す、若手主体の団体です。 | More ≫
物理学で一番有名な思考実験の1つは、アインシュタインが最初に提案した「双子のパラドックス」と呼ばれるものだろう。 双子の片方がほぼ光速で移動する宇宙船に乗って、どこかの星まで旅をしてから地球に帰還したとすると、その人は双子の兄弟よりも若くなる。 これは特殊相対性理論が述べている通り、移動速度が速くなるほどに時間の流れが遅くなる(「時間の遅れ」)ことが原因だ。 「シュレーディンガーの猫」もまた有名だ。ガイガーカウンターに連動してスイッチが入る毒ガス発生装置が設置された箱に、ネコと放射性元素と入れて密閉する。 放射性元素の崩壊率が50%だったとすると、あら不思議! 箱の中のネコは生きている状態と死んだ状態で同時に存在している(「重ね合わせ」)ことになる。 では、この2つを組み合わせたらどうなるのか? 『Nature Communications』(10月23日付)に掲載された論文では、重ね合わ
世界最大のボードゲーム情報サイトである「ボードゲームギーク(BoardGameGeek)」は日本時間5月9日(火)、ユーザー投票で優れた作品を選ぶ「2022年 第17回ゴールデン ギーク賞」の受賞作品を発表した。結果のなかで、ホビージャパンが販売中のトリックテイキングゲーム【※】『キャット・イン・ザ・ボックス』が「軽量級ゲーム・オブ・ザ・イヤー部門」と「イノベーティブ部門」の大賞をダブル受賞したことが明らかとなっている。 (画像はキャット・イン・ザ・ボックス | ANALOG GAME INDEXより) 2006年からスタートした「ゴールデン ギーク賞」は、12万5000タイトル以上のアナログゲームに関するフォーラムやレビュー・画像などを所蔵するボードゲームギークが全世界からの利用ユーザーによる投票で決定している国際的なアナログゲーム賞のひとつである。本アワードについてはルールの難しさやプ
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土曜日のはなし。 我が家のキッチンに、奥さんがどこからか頂いたらしいパンケーキの粉がずっとある。何故か外箱が捨てられており、本当にパンケーキの粉だったかも不明だ。透明な袋に白い粉が詰まっている。小麦粉かもしれないし、片栗粉かもしれない。あるいは工業用のパテの材料となるタルクという粉末なのかもしれない。手がかりは、謎の品番らしき英数字や、賞味期限らしき日付が印字してあるのみ。ただ奥さん曰くホットケーキミックスだろうとのことだ。 英数字をググってみてもヒットしない。とりあえず市販のホットケーキミックスの分量を調べて適当に作ってみる。 ちゃんとホットケーキになっとる。焼きあがった瞬間に、片栗粉でもタルクでもなくホットケーキミックスだったことが判明する。シュレーディンガーの白い粉。 甘くないタイプの粉だったようで、ハチミツやマーガリン、餡子を駆使して食す。あまりフワッとならずもったりとした焼き上が
「シュレーディンガーの猫」が本当に言いたかったことここで、シュレーディンガーの猫という思考実験が正確にはどういう内容だったのか見てみましょう。 【1匹の哀れな猫が鋼鉄の箱の中に悪魔的な装置と共に入れられています。 その装置はガイガー計数管の中に非常に少量の放射性物質を入れたもので、これが1時間後に原子崩壊する可能性は50%です。 ガイガー計が放射線を感知するとハンマーが稼働して青酸ガスの入った瓶を叩き割り猫は死にます。 原子崩壊は極めて量子的な現象で、それは観測するまで確率でしか状態を知ることが出来ません。 量子力学では、1時間後の原子は崩壊した状態と崩壊していない状態が50%で混合した状態と記述されます。 この場合、原子の崩壊に生死の運命を握られている箱の中の猫も、観測されるまで生きている状態と、死んでいる状態が重なり合った不可思議な状態にあるということになります。】 シュレーディンガー
量子力学で現れる1次元シュレーディンガー方程式を差分化して解くことはこれまでやってきましたので、今回は有限要素法で解いてみましょう。 有限要素法を用いると、固有値問題は一般化固有値問題へと変わります。 言語はJuliaを用います。Juliaでは一般化固有値問題$Ax =EBx$もeigen(A, B)とすれば簡単に解けますので、便利です。 参考文献: 「水素原子に対するSchrödinger方程式を有限要素法で数値的に解いてみる(C++のソースコード付き)」 https://qiita.com/dc1394/items/c0d3d02fa738b040128c 「数値計算で学ぶ量子力学: プログラミング言語Juliaによる数値計算入門」 http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/kato-yusuke-lab/nagai/JuliaQM.pdf バージョン Julia 1
宇宙人は存在するのか、しないのか。古来、人類が盛んに議論してきた究極の謎である。 「地球外生命体は、広大な宇宙のどこかに存在している。賭けてもいい」。そう笑顔で言ってのけるのは、東京大学大学院理学系研究科天文学専攻教授の戸谷友則氏である。 戸谷氏は、地球外生命体が存在する可能性について、宇宙物理学の観点から研究を進めている。なぜ地球外生命体が存在すると考えられるのか、生命はどのように誕生したのか、生命にかかわる研究の魅力とは──。『宇宙になぜ、生命があるのか 宇宙論で読み解く「生命」の起源と存在』(講談社)を上梓した戸谷氏に話を聞いた。(聞き手:関瑶子、ライター&ビデオクリエイター) ──本書「宇宙になぜ、生命があるのか」では、地球以外の惑星に生命があるのかという問題について、宇宙物理学の視点から考察していました。結論として、地球外生命体は存在するのでしょうか。 戸谷友則氏(以下、戸谷):
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