宇宙空間などの極限環境でも生存できるといわれる微生物「クマムシ」と超電導量子ビットの間に、量子特有の現象である「量子もつれ」を観察した──こんな研究結果を、シンガポールなどの研究チームが論文投稿サイト「arXiv」で12月16日に公開した。量子もつれ状態を作るためにほぼ絶対零度まで冷やされたクマムシは、その後生命活動を再開したという。 量子もつれは複数の量子による特有の相関で、量子コンピュータの計算アルゴリズムにも重要な役割を果たす。量子的な現象は小さく冷たい物体でなければ観察が難しいことから、生物のような大きく複雑で熱い物体に、量子の性質は現れにくい。研究チームは、量子力学の立役者の一人であるニールス・ボーアが遺した「生物で量子実験を行うのは不可能」という主張に注目し、普通の生物では耐えられない環境でも生き続けるクマムシに白羽の矢を立てた。 研究チームはまず、クマムシを「クリプトビオシス
「めちゃくちゃ有用だけど、きつい現実を突きつけられる」──こんな口コミで、あるWebサイトが話題になっている。「データはどのように収集しましたか？」「この論文で検証したいことは何ですか？」など複数の設問に回答することで、論文の骨組みを出力してくれるWebフォームだ。 設問は、データの正確性、研究の正確性、研究の意義、研究の必要性の4種類に分かれており、それぞれのテーマに沿った質問を用意している。入力した後は「論文骨子へ変換」をクリックするだけで、論文タイトルから要旨、実験方法、結論などを表示する。 作成したのは「独学大全」などの書籍で知られる、作家の読書猿（@kurubushi_rm）さん。自身のブログに「論文に何を書くべきか→これだけは埋めろ→論文作成穴埋めシート」と題して2012年2月に投稿したものだ。「穴埋めしたら論文を出力してくれるものが作れないか」という話を受けて、シートを作成し
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 普段感じている時間は、過去から未来へと一方向にしか流れていかない。このような時間が一方向に進む概念を「時間の矢」と呼び、物理学の未解決問題の一つとしている。この時間の矢を説明する新しい考え方を提案したのがこの研究である。 この論文では、宇宙が始まったときには「量子もつれ」は少なかったと主張（宇宙の初期状態が非常に低いもつれエントロピーを持つ状態であったという仮定）しており、これを「量子もつれの過去仮説」（Entanglement Past Hypothesis、EPH）と呼んでいる。 「量子もつれ」とは、2つ以上の量子がどんなに遠く離れていても互いに強
量子コンピューターをおうちで自作したい。足りない部品は3Dプリンターで作って、作れないものはeBayやAmazonで調達。設計はOSS（オープンソースソフトウェア）を活用すれば問題ない。助手にはときどき手伝ってくれる10歳の娘がいる。これはいけそうだ――。 「その気になれば、量子コンピューターだって自宅のガレージで作れる！」。2019年12月、ドイツ・ライプチヒで開催された「36th Chaos Communication Congress（36C3）」の講演においてヤン・アラン氏はこう断言し、自宅で現在進行中の“量子コンピューターづくり”を楽しく紹介していった。 量子コンピューター自作、まずはイオントラップ装置の研究から 量子コンピューターを設計するにあたり、アラン氏がまず検討したのは「量子ビット」をどのようにして作るかだった。量子ビット（qubit：キュービット）は量子情報の最小単位で
研究チームは2019年、本県美里町山中の河川から砂白金を発見。それを調べたところ、ほとんどの粒子の主成分がプラチナの一種「イソフェロプラチナ鉱」であることが分かった。これは、この場所がプラチナ系砂白金の鉱床であることを意味し、美里町の砂白金鉱床は、日本で初めてかつ唯一のプラチナ系砂白金鉱床として認識されているという。 プラチナ系白金族元素はマグマに凝集しやすいという特性がある。このため、プラチナ系砂白金の産地には「輝石」という鉱物の塊が多く見られるという。美里町の山中も、マントルのマグマ溜まりで生成される輝石の塊が広がっており、日本国内では美里町ほどこれが分布する地は他にないとしている。 このことから、研究チームは「熊本県でプラチナ系砂白金鉱床の発見に至ったのには、地質の裏付けがあった」と説明。過去には、この鉱床から「皆川鉱」（みなかわこう、学名：Minakawaite）」と「三千年鉱」（
ケン・リュウによる、中国、日本、米国の歴史と文化を横断的に取り込んだ珠玉のＳＦ短篇集──『宇宙の春』 - 基本読書
宇宙の春 (新☆ハヤカワ・ＳＦ・シリーズ) 作者:ケン リュウ発売日: 2021/03/17メディア: Kindle版本作『宇宙の春』は、中国と米国、作家と翻訳家を股にかけて活躍する作家ケン・リュウの日本オリジナル短篇集第四弾である。独立した話の短篇集なので、もちろん本書から読んでも問題ない。第二弾、第三弾の短篇集が分厚かったことの反動か、今回は300p全10編とコンパクトになったが、その分シンプルに質の高い作品が揃っている。第一〜から第四冊までを並べた時に、第一と並ぶぐらい好きな巻となった。 作品の発表年としては2011〜20年のものが揃っている。全体をざっくり紹介しておくと、詩的に宇宙の壮大なスケールを歌い上げるような作品もあれば(「宇宙の春」)、未来のシミュレーションを行うSFプロトタイピング的な作品あり(「充実した時間」)、731部隊を「過去に起こったことを一度だけ実体験できる」特
量子もつれの伝達速度限界を解明
理化学研究所（理研）量子コンピュータ研究センター 量子複雑性解析理研白眉研究チームの桑原 知剛 理研白眉チームリーダー（開拓研究本部 桑原量子複雑性解析理研白眉研究チーム 理研白眉研究チームリーダー）、ヴー・バンタン 特別研究員、京都大学 理学部の齊藤 圭司 教授の共同研究チームは、相互作用するボーズ粒子[1]系において量子もつれ[2]が伝達する速度の限界を理論的に解明しました。 本研究成果は、多数のボーズ粒子が相互に作用することで生じる量子力学的な動きを理解する上で新しい洞察を提供すると同時に、量子コンピュータ[3]を含む情報処理技術における根本的な制約を解明することにも寄与すると期待されます。 量子力学で現れる最も基本的な粒子であるボーズ粒子が相互作用を通じてどのくらいの速さで量子的な情報を伝達できるのか、という問題は長年未解決でした。 共同研究チームはリーブ・ロビンソン限界[4]と呼
（a）右上の小さい画像は、実験で使用したビームの形状。左下の画像は、測定結果の干渉パターンを示す、（b）（a）の干渉パターンから計算によって再構築した量子状態で、光子対の波動関数の空間分布を表現。カラースケールは振幅（明るさ）と位相（色）の情報を同時に表現しており、赤や緑の領域は異なる位相を、明るさの変化は振幅の変化を示している。これらの陰陽マークは、この研究で使用された特定の光パターン（ビームの形状）の一例であり、量子もつれという現象自体を表現しているわけではないことに留意したい この方法の大きな利点は、測定速度が飛躍的に向上したことだ。従来は数日かかっていた測定が、数分または数秒で完了する。さらに、量子系の複雑さが増しても検出時間が変わらないため、より大規模な量子系の解析にも適用できる。 Source and Image Credits: Zia, D., Dehghan, N., D
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 イタリアのフィレンツェ大学などに所属する研究者らが発表した論文「Magnetic clock for a harmonic oscillator」は、時間が量子もつれから生じるという理論モデルを提唱した研究報告である。研究チームの計算結果は、時間が物理的現実の基本的な要素ではなく、量子もつれの結果として生成されたものである可能性を示唆している。 （関連記事：「なぜ時間は過去→未来にしか進まない？」を“量子もつれ”で説明か 未解決問題「時間の矢」に切り込む） 一般相対性理論では、時間は宇宙の構造に組み込まれており、この物理的現実は時空に設定されている。こ
量子コンピュータの性能を決めるものCredit:ナゾロジー量子コンピュータは上の図のように「0」と「1」の状態を重ね合わせる量子ビットによって構成されています。 既存のコンピュータのビットは「0」か「1」のどちらかの情報しか持たないので、2ビットの計算結果を表すには上図のように4通りの計算をしなければなりません。 しかし量子コンピュータの2量子ビットの場合は、「量子もつれ」により「0」と「1」の状態が同時に存在しているので1通りの計算で終わります。 従来では4通りの計算をしなければならないのに、1回の計算ですべての結果を表現する不思議な性質を量子コンピュータは持つのです。 まるでSF世界のような話ですが、量子コンピュータは、組み合わせの数だけ複数の世界で同時並行的計算を行っている、と考える科学者までいるとのこと。 平行世界で行われた計算は、終わった瞬間に現実世界で1つに収束します。 しかし
量子物理学ニュース第7位～第4位第7位：情報力学第2法則はこの世界がシミュレーションであることを示している第7位：情報力学第2法則はこの世界がシミュレーションであることを示している / Credit:川勝康弘情報理論は世界の秘密を暴くのでしょうか？ 英国のポーツマス大学（UOP）で行われた研究によって、情報力学第2法則の存在は、私たちが存在する宇宙全体がシミュレーションであることを示すとする、興味深い結果が発表されました。 情報力学は情報は宇宙の基本的な構成要素であり、エネルギーと質量の両方を持つ物理的な存在であると定義しており、既存の情報熱力学とは厳密には異なっています。 また情報力学第2法則においては、あらゆる現象の情報内容は最小限に抑えられる傾向があるとされています。 新たな研究ではこの情報力学の第2法則による情報圧縮が、生物の遺伝情報や原子の情報量、数学的対象性、さらには宇宙全体に
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
2枚のコンピューターチップ間で初の量子テレポーテーションに成功。情報を瞬間転送（英・デンマーク共同研究） 記事の本文にスキップ 英ブリストル大学とデンマーク工科大学の研究グループから、ふたつのコンピューターチップ間で量子テレポーテーションすることに史上初めて成功したと報告があった。 それによると、物理的にも電気的にも接続されていないというのに、チップからもう一方のチップへと瞬時に情報を転送することができたそうだ。 量子コンピューターや量子インターネットの可能性の扉を開くブレイクスルー（飛躍的な進歩）だという。 量子もつれの不気味な遠隔作用 このテレポーテーションは「量子もつれ」という現象を利用することで可能になる。 量子もつれの関係にあるふたつの粒子には不思議なつながりがあり、片方の状態が確定すると、そのペアがどれほど離れていようとも、もう片方の状態までが瞬時にして確定してしまう。 つまり
同じ物体でも視点が違えば、全く異なる形にみえることがあります。 米国のハーバード大学で行われた研究によれば、これまで別物だと考えられていた「通過可能なワームホール」と「量子テレポーテーション」が、実は同じ現象に対して異なる解釈をしていたに過ぎないことが実験的に示されました。 現在物理学者たちの大きな悩みのタネの1つが、非常に小な世界を説明するための量子理論と、星が発する重力など非常に大きな世界を説明する一般相対性理論に、全く互換性がないということです。 しかし新たに行われた研究では量子プロセッサーに通過可能なワームホールの特性を疑似的に組み込むことで、量子力学と相対性理論の結び付けに成功します。 さらに「量子もつれ」の状態にある量子をワームホールの端と端に配置することで、量子の情報がワームホールの内部を一瞬で通過する「ワームホールを用いた量子テレポーテーション」つまり「ワームホールテレポー
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 上海大学の研究者らが発表した論文「Entangled biphoton generation in the myelin sheath」は、脳内の神経繊維が、量子もつれによって結びついた光子のペアを生成する可能性を理論的に示唆した研究報告である。実験によって裏付けられれば、この現象は、脳内の何百万もの細胞がどのようにして活動を同期させ、脳を機能させるのかを説明できる可能性がある。 脳が活動する際、何百万もの神経細胞が同時に発火（電気信号を発する動き）する。この現象には、多数の神経細胞の同期活動、つまり遠く離れた細胞同士でもタイミングを合わせる必要がある
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
中国科学技術大学などの研究チームは12月3日（現地時間）、量子コンピュータの計算能力が従来のスーパーコンピュータを上回ることを示す「量子超越性」を、光を使った量子コンピュータで実証したと発表した。同日付で米科学誌「Science」のオンライン版に掲載された。 光の最小単位である光子は、ボース粒子（ボソン）という素粒子に分類される。研究者たちは50個の光子と100個の光子検出器を使い、干渉し合う多くのボソンの確率分布を計算する「ガウシアンボソンサンプリング」を行った。このサンプリングを光量子コンピュータで200秒間行った際の計算を中国のスパコン「神威・太湖之光」（Sunway TaihuLight）で行うと25億年、理化学研究所の「富岳」で行っても6億年かかるとしている。 量子超越性を巡っては、2019年10月に米Googleが、超電導量子ビットを使った量子コンピュータプロセッサ「Sycam
情報だけでなくエネルギーもテレポートするようです。 東北大学の堀田昌寛氏によって2008年に提唱された量子エネルギーテレポーテーション理論の実証実験が、ここ最近、立て続けに成功しました。 発表当初はその奇抜さゆえ注目されませんでしたが、15年の時を経て、量子エネルギーテレポーテーションは物理学界で最も注目される理論となりました。 量子エネルギーテレポーテーションでは「ゼロ点エネルギーの収集」「真空のゆらぎ」「負のエネルギーの発生」「量子もつれ」「事象の地平面」といったSFの世界のような言葉や概念が飛び交い、私たちの宇宙や空間に対する認識を激変させるものになっています。 量子エネルギーテレポーテーションの応用が進めば、SFでしか耳にしなかったゼロポイントエンジンが実現するでしょう。 今回は「そもそも量子エネルギーテレポーテーションとは何か？」という疑問をわかりやすく解説すると共に、次ページ以
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。
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
「私たち人間が生きる現実世界は、実は高度な文明をもつ何者かによるシミュレーションに過ぎない」と考える「シミュレーション仮説」というアイデアがあります。シミュレーション仮説は直観的には「ありえない」と思ってしまいますが、経験や意識、歴史などについても「シミュレーションがねつ造したもの」と言われてしまうと反論が難しいもの。このシミュレーション仮説が正しいかどうかをテストする方法について、ポーツマス大学の物理学者であるメルビン・M・ボプソン氏が解説しています。 How to test if we're living in a computer simulation https://theconversation.com/how-to-test-if-were-living-in-a-computer-simulation-194929 「宇宙が実はシミュレーションである」という考え方は、2003
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
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
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
2022年ノーベル物理学賞：量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で欧米の3氏に｜日経サイエンス
2022年10月5日 2022年ノーベル物理学賞：量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で欧米の3氏に 2022年のノーベル物理学賞は，量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で，仏パリ・サクレー大学のアスペ（Alain Aspect）教授，米のクラウザー（John Clauser）博士，オーストリア・ウィーン大学のツァイリンガ−（Anton Zeilinger）教授に授与される。 量子力学によれば，2つの物体を相互作用させることで，物理的な性質を相関させることができる。例えば2つの光子の偏光を互いに直交させる，量子コンピューターの量子ビット2つが同じ値を取るようにするなどで，これを「量子もつれ」と呼ぶ。単に性質が相関するだけなら珍しいことではないが，量子もつれが特別なのは，もつれ合った２つの物体の性質が，測定するまで具体的
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。
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
そもそも「量子もつれ」や「量子テレポーテーション」とは何か？そもそも「量子もつれ」や「量子テレポーテーション」とは何か？ / Credit:Canva . ナゾロジー編集部通信における長距離の情報伝達は、セキュリティが非常に重要です。 従来の通信方法では、情報を2種類の信号（1と0）で表現し、これを電線や光ファイバーを通じて目的地に送信しています。 しかし、量子力学の原理を通信に導入することで、量子ビットを増やすごとに、使用可能な信号パターンを2種類から増やし、より多くの情報をより高速かつ安全に送ることが可能になります。 その代表的な方法が「量子もつれ」を使用した「量子テレポーテーション」です。 量子テレポーテーションでは、量子もつれの状態にある粒子を用いて、一方の粒子に何らかの操作を行うと、もう一方の粒子に即座に影響が現れるという量子力学の特性を利用します。 ただ、多くの人にとっては言葉
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
世界を決定的に変えてしまう技術や出来事が描かれるＳＦ短篇が集まったアンソロジー──『フォワード 未来を視る６つのＳＦ』 - 基本読書
フォワード 未来を視る６つのＳＦ (ハヤカワ文庫SF) 作者:ブレイク クラウチ,ベロニカ ロス,Ｎ Ｋ ジェミシン,エイモア トールズ,ポール トレンブレイ,アンディ ウィアー早川書房Amazonこの『フォワード 未来を視る６つのＳＦ』は、アンディ・ウィアー、N・K・ジェミシンなど今欧米圏で話題の作家ら6人が短篇を寄せたアンソロジーになる。 編者は自身も本作に短篇を寄せているブレイク・クラウチで、テーマとしては急速な変化と技術の進歩、その中で育つことの意味について。また数々の変化が世界をどのように変えてしまうのか。変えるべきなのか、変化を防ぐべきなのかといった「未来」について──といったあたりで、けっこうざっくりとしている。 とはいえ、上記の3人にベロニカ・ロス、エイモア・トールズ、ポール・トレンブレイを加えたベテラン＆人気作家の計6人が、人間以上の存在となったＡＩ、遺伝子改変、量子コン
「量子もつれ」における重大な性質を新発見
現在、世界各国で研究開発が進められている量子コンピュータ。量子計算をする上で不可欠なものに「量子もつれ」という物理現象があります。量子もつれには謎が多く、その解明は量子コンピュータの発展に大きく寄与します。このような中、量子もつれの重大な性質の一つを理論的に明らかにしたのが、桑原知剛理研白眉研究チームリーダー（白眉TL）です。 謎の多い「量子もつれ」という物理現象 量子とは粒子と波の性質を併せ持つ、極めて小さな物質やエネルギーの単位のことをいう。このようなミクロな世界での物理現象を記述するのが量子力学であり、その中の奇妙な現象の一つに「量子もつれ」がある。量子もつれとは、2個以上の量子が古典力学では説明できない不思議な相関を持つことをいう。 桑原白眉TLはこう話す。「例えば、量子にはスピンという自転のような性質があり、スピンは上向きと下向きの2通りしかないことが知られています。ここで、上向
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
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 12:3028,845 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
京都大学(京大)と大阪大学(阪大)は7月22日、「3次元ドジッター宇宙」に対する「ホログラフィー原理」の具体例の構成に成功し、膨張する宇宙を表すミクロな模型を発見したことを発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所の瀧祐介大学院生、同・疋田泰章特定准教授、同・西岡辰磨特定准教授(現・阪大教授)、同・高柳匡教授らの研究チームによるもの。詳細は、「Physical Review Letters」に掲載された。 “万物の理論”である「量子重力理論」は今のところまだ完成していないが、それを実現できる鍵と考えられている1つが、ホログラフィー原理だという。これを用いると、難解な「量子重力理論の問題」を、より馴染み深い「物質の問題」に置き換えることが可能となる。 ただしこれまでは、ホログラフィー原理が適用できる重力理論として、現実とは異なる、宇宙定数が負の宇宙である「反ドジッター宇宙」が主な対象として
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
長距離の量子通信は情報セキュリティにおいて重要であり、すでに衛星を用いた長距離間で実証されていますが、これまでは2次元を超える高次元状態の通信に課題がありました。新たに南アフリカ・ドイツ・スペインの国際研究チームが、量子通信において送信できる情報の次元を増やし、物理的に情報を送信することなく画像を「テレポート」させる技術を実証しました。 Quantum transport of high-dimensional spatial information with a nonlinear detector | Nature Communications https://www.nature.com/articles/s41467-023-43949-x 2023-12 - 'Teleporting' images across a network securely using only lig
by IBM Research 従来のコンピューターとまったく異なる計算方式を採用しているため、従来よりも圧倒的な速度と量の計算をこなすことができる量子コンピューターの計算ユニット「QPU」について、半導体企業のNVIDIAが解説しています。 What Is a QPU? | NVIDIA Blogs https://blogs.nvidia.com/blog/2022/07/29/what-is-a-qpu/ 量子コンピューターは従来のコンピューターよりもはるかに高い計算能力を持ち、これまで「時間がかかりすぎるために解決が事実上不可能」とされたような問題も解決できる可能性が期待されています。例えば、さまざまな暗号技術の核となる因数分解計算も量子コンピューターによって爆速で解決できます。もちろん今日の暗号技術が持つセキュリティ性を一瞬にして破壊してしまう可能性はありますが、同時にこれまで以
ことしのノーベル物理学賞の受賞者に、物質を構成する原子や電子のふるまいについて説明する理論、「量子力学」の分野で、「量子もつれ」という特殊な現象が起きることを理論や実験を通して示し、量子情報科学という新しい分野の開拓につながる大きな貢献をした、フランスの大学の研究者など、3人が選ばれました。 スウェーデンのストックホルムにあるノーベル賞の選考委員会は、日本時間の4日午後7時前、ことしのノーベル物理学賞の受賞者を発表しました。 受賞が決まったのは、▼フランスのパリ・サクレー大学のアラン・アスペ教授、▼アメリカのクラウザー研究所のジョン・クラウザー博士、そして▼オーストリアのウィーン大学のアントン・ツァイリンガー教授の3人です。 クラウザー博士とアスペ教授は「量子もつれ」と呼ばれる量子力学を象徴する現象が理論だけでなく、実際に存在しうることを証明しようと、1970年代から研究に取り組んできまし
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
本記事は旧サイトにおいて2023年8月29日に公開した記事を加筆・修正した物です。 明らかにした現実離れした現象の1つに「量子もつれ」がある。量子もつれ状態の粒子はリンクしており、例えば量子もつれ状態の粒子を互いに遠方まで（宇宙の端と端でも）引き離したとしても、片方に与えた情報が瞬時にもう片方に伝わるという不思議な特性を持つ。Albert Einsteinはこれを “spooky action at a distance（不気味な遠隔作用）”と呼んだ程だ。 今回、オタワ大学の研究者らは、「光を構成する素粒子である2つのもつれた光子の波動関数をリアルタイムで可視化することを可能にする新しい技術」を実証し、まるで陰陽太極図のようにもつれあう光子の驚くべき画像をもたらした。この量子状態を測定する新しい方法は、現在のシリコンベースのシステムよりもはるかに高速な量子コンピューターの開発に利用できる可
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