あやふやな存在確率が変異を起こしていました。 英国サリー大学（University of Surrey）で行われた研究によれば、DNAでは従来考えられていたよりも遥かに高い確率でトンネル効果が発生している可能性が高い、とのこと。 量子力学の世界では電子や陽子など小さな粒子の存在確率はあやふやであり、粒子がある場所から別の場所に突然、移動に必要なエネルギーを無視して、トンネルを通ったかのように出現する現象が起こり得ます。 研究結果が正しければ、生物進化の原動力として、量子効果が大きな影響を与えていることになるでしょう。 しかしDNAはいったいどうして量子効果を利用できる性質を獲得したのでしょうか？ 研究内容の詳細は2022年5月5日に『Nature Communications Physics』にて公開されています。
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
世界は壁抜けの達人で満ちているようです。 12月18日に『Science』に掲載された論文によれば、音の不思議な壁抜け現象を確認したとのこと。 発せられた音は、スタジオの防音壁よりも遥かに手ごわい完璧な音の絶縁バリア（フォノン結晶）を減衰することなく100%の出力を維持したまま通り抜け、向こうの空間に抜けていきました。 研究成果を応用することで、音響の世界は全く新しい段階に入るでしょう。 しかし、いったいどうしたら全く減衰しないまま音がバリアを壁抜けできるのでしょうか？ >参照元はこちら（英文）
今回のひとこと 「大企業も、大学も、政府も、コヒーレント状態を作る必要がある。スタートアップ企業ともコヒーレントタイムを同期させることで、日本の失われた30年が、失われたわけではないということを示したい」 量子技術の利用者を1000万人、その生産額を50兆円規模に 一般社団法人量子技術による新産業創出協議会（Q-STAR)と内閣府は2024年2月5日に「Quantum Startup Day 2024～出会いの場～」を開催した。 量子技術スタートアップ企業の状況を理解してもらうことを目的にするとともに、ベンチャーキャピタル（VC）やコーポレートベンチャーキャピタル（CVC）とのマッチングの場として用意された初のイベントで、スタートアップ企業による講演やパネルディスカッション、ブース展示を通じたネットワーキングなどが行われた。 2022年4月に内閣府が打ち出した「量子未来社会ビジョン」では、
東芝、“疑似量子トンネル効果”で組合せ最適化計算を高速・高精度化 「世界最速・最大規模」うたう独自の量子コンピュータ発アルゴリズムを開発
東芝は2月4日、一部の量子コンピュータが得意とする「組合せ最適化問題」を、従来のコンピュータでより高速に計算するアルゴリズムの改良版を発表した。現状の量子コンピュータを含む他の計算方式よりも速度で上回り、より大規模な問題も解けるとして「世界最速・最大規模」（同社）をうたう。2021年中に、同アルゴリズムを搭載したハードウェアやクラウドサービスの提供を目指す。 2019年に発表した、同社が研究中の独自の量子コンピュータから着想を得た「シミュレーテッド分岐アルゴリズム」（SB）を改良したもの。“疑似量子トンネル効果”を取り入れたことで、大規模な問題でも最適解を経験的に計算できるようになったという。 GPUやFPGAへの実装が可能で、GPU16台を接続した環境では100万変数という大きな問題でも約30分で事実上の最適解に到達できたという。同様の問題を解く一般的な手法として知られる「シミュレーテッ
USBメモリのトンネル効果
USBメモリのトンネル効果 ミクロな世界を扱う量子力学という学問があります。 量子力学の世界はこの世界と全く異なる物理法則を持っているかの如く難解なものです。 全てが確立で支配されるその世界は、かの有名なアインシュタインも「神はサイコロを振らない」と言い否定したものです。 量子力学が発生するきっかけがアインシュタインの『光電効果』だったのも皮肉な話です。 この記事では、量子力学とそれがもたらした技術革新について話してみたいと思います。 無限の障壁を超える『トンネル効果』 量子力学の一つに『トンネル効果』というものがあります。 マクロな視点で例を表すなら、柵で囲まれた領域かなと思います。 柵が低ければ、足を上げて柵を越えることが出来ます。 鍛えれば身長と同じくらいの高さの柵も超えられるでしょうか？ しかし、無限に高い柵に囲まれた領域には、入ることが出来ないでしょう。 量子トンネル効果は、無限
一般向け書籍やメディアで物理学者が量子力学のトンネル効果を説明をするときに、「机の表面を叩き続けると、手がすり抜けます」と解説することがあります。これはもちろん分かりやすさのための方便ですが、大雑把にその物理の面白さを伝える良い説明として、広く定着しています。 トンネル効果は主にミクロな対象で起きることが知られており、例えばコンピュータ内の超微細な集積回路では、このトンネル効果のために電子が隣の導線に飛び出して漏電を起こし、高熱を発しています。 ところが「手」のようなマクロな対象がトンネル効果を示す確率は、例えば10のマイナス10の33乗々（つまり10^(-10³³)）程度の小ささになったりします。これは現実的には零ですね。 もし生真面目な人が手のトンネル効果を確かめようとしたときに、実際には何が起きるのでしょうか。もちろん自分の手で何回も机を叩いても、よほど（よほど！）運がよくない限り、
2015年に開設された科学解説コンテスト「Breakthrough Junior Challenge」では、毎年、世界中の13～18歳の学生が科学または数学の理論を解説する動画を提出します。 それぞれの動画は、複雑な科学的理論をどれほど魅力的かつ啓発的に、また想像力豊かな方法で解説しているか審査されます。 そして最近、カナダのエコールマクタビッシュ公立高校に在籍する17歳の学生マリアム・セガイ氏が、第6回最優秀賞を獲得しました。 彼女は量子物理学における「量子トンネル効果」の概念を見事に簡素化して解説したのです。 これからセガイ氏の「量子トンネル効果解説」をご紹介します。
トンネル効果で人が壁をすり抜けられる確率
トンネル効果というものを聞いたことがあるだろうか。ざっくり説明すると、物体が通常では通り抜けできない壁を通り抜けてしまう現象のことである。 このトンネル効果は、素粒子のような極めて小さい物体ならよく起こるものだが、通常人間が意識するようなレベルの大きさでは全くといってもいいほど起こらない。 この記事では、実際に人間が壁を通り抜けられる確率を具体的に計算して、それがいかに非現実的であるかを解説する。 粒子としての性質と波としての性質 上の図は、粒子を壁に飛ばしている様子を表す。赤い線の出っ張りが壁を表している。 運動しているあらゆる物体は、粒子としての性質と共に、波としての性質を併せ持つ。したがって、粒子を壁に飛ばすという行為は、波をポテンシャルに入射させる行為に置き換えができる。 この波の絶対値の2乗は、粒子の存在する確率(存在確率)という物理的意味を持つ。波があるところに粒子が存在しうる
j次のブックマーク
k前のブックマーク
lあとで読む
eコメント一覧を開く
oページを開く
DNA変異が量子世界のトンネル効果で起きていると判明！ - ナゾロジー
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
壁を100％すり抜ける音が確認される！ 不思議な「クラインのトンネル効果」を初めて実証 - ナゾロジー
日本の強さは量子力学におけるトンネル効果があるため、量子と出会い、広げよう (1/2)
トンネル効果：「机をたたき続けると手がすり抜ける」という説明について｜Masahiro Hotta
17歳の少女が「量子トンネル効果」を楽しく解説し、科学賞を受賞！ - ナゾロジー
東芝、“疑似量子トンネル効果”で組合せ最適化計算を高速・高精度化 「世界最速・最大規模」うたう独自の量子コンピュータ発アルゴリズムを開発（ITmedia NEWS） - Yahoo!ニュース
