【量子力学】量子力学「操作」に限界　電通大発見、計算機に応用も［09/21］

1 ：しじみ ★：2018/09/24(月) 12:16:22.03 ID:CAP_USER.net

　電気通信大学の田島裕康特別研究員らは量子力学の性質を使う非常に小さな対象を操作する際の精度に限界があることを突き止めた。操作の精度を一定以上に高めようとすると、操作を行う装置のエネルギーのばらつきが大きくなることを導いた。次世代の高速計算機と期待される量子コンピューターなどで使う量子デバイスの設計に応用できるという。

　従来のコンピューターが０か１のビットを基本単位として計算するのに対し、量子コンピューターは０でも１でもある「重ね合わせ」の状態が存在する量子力学の性質を利用している。これを実現するには、レーザー発振器で光を打ち込んで超電導回路を操作したり、磁力を使って、量子力学で使われる磁石の性質（スピン）を変化させたりすることが必要だ。

　田島特別研究員らはレーザー発振器などの量子力学で使う装置の操作の誤差を一定以下に小さくしようとすると、装置のエネルギーのゆらぎが大きくなり、大きなエネルギーが必要になることを数式で示した。

　量子力学の原理をコンピューターに応用することで、計算速度を高められることは分かっているが、重ね合わせの状態を保つのが難しい点が、高い計算能力を持つ量子コンピューターが開発できていない要因の１つとされている。今回の成果は量子デバイスの効率的な設計などに生かせる可能性がある。

日本経済新聞
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO35610010R20C18A9X90000/

13 ：オーバーテクナナシー：2018/09/24(月) 15:26:23.91 ID:2UPzj0Jp.net

量子コンピュータについて語れ。
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/future/1521768512/

14 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 15:32:30.94 ID:xQkWCzlL.net

>>1

実際に応用してからニュースにしろよ。

でなきゃ、絵に描いた餅

15 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 15:59:38.23 ID:I8EhhpkC.net

>>14
応用される前のニュース読むなよ

16 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 16:13:39.28 ID:Xa+lnLAA.net

>>11
そう思うよな
>>1の中にそれを踏まえた話が書いてないから記事の信頼性が下がる

17 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 16:24:31.83 ID:8ml4eNv4.net

>>16
だよな、再発見を説明していない時点でウリジナルを誘導している、
元になった技術のプロトタイプの説明がない

18 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 16:42:09.35 ID:vpdYO32Y.net

記事の書き方が判りにくいんだが、量子コンピューターの性能向上には、安定性確保のため莫大な経費が必要ってことなのか？
だとしたら、量子コンピューターの先行きは悲観的ということになるけど。

19 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 16:52:31.17 ID:OombV6Ip.net

日経の記者さんに物理の知識・常識を期待してはいけない。

20 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 18:25:32.65 ID:wEotZoYb.net

俺の母校なのに>>1の内容が
なんのことやらさっぱり分からん

21 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 18:30:57.12 ID:+6CLRpIq.net

以下PDFより抜粋
https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/files/2018/9/14/180914-2.pdf
「操作を実現するための装置」が持つエネルギーのゆらぎδEと
実現された操作の誤差δUの間に
（どんな操作をどんな装置で行うかに関係なく）
δUδE≧（操作によって決まる定数）
が成立する

注1：不確定性関係
量子力学では、位置や運動量（速度と質量の積）をはじめとした多くの物理量の組の間に、
「同時に値のゆらぎを小さくできない」性質がある。
こうした性質を不確定性と呼ぶ。
例えば、ある粒子の位置を正確に特定すればするほど、運動量のゆらぎが大きくなり、
逆に運動量を正確に特定すればするほど、位置のゆらぎが大きくなる。
今回の結果は物理量の間ではなく、
「操作の精度」と「装置のエネルギーゆらぎ」の間に不確定性と極めて類似した関係があることを明らかにしている。

22 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 19:44:08.72 ID:dc/sL91Z.net

量子力学の不確定性にも実は色々あってな
それをきちんと区別して再検討することで、昔は原理的に無理って言われてた実験なんかができるようになってきてる
そういう研究の一環だろ

23 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 19:57:39.92 ID:mg8Yz6Ef.net

不確定性原理の話をしてるのか？
不確定性原理から導かれるより実際にはもっと粗い精度しか出せないってことなのか？
この記事だけじゃさっぱり意味がわかんない

24 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 21:57:26.50 ID:YuRU7Wf6.net

不確定性原理から理論的な精度の限界があるという話だろうけど
現状の工学的な限界とははるかに違うと思う

25 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:11:06.55 ID:uc9HLNQR.net

想像力だけで何も調べてないことを語る連中がこれだけいるって恐ろしいな。

26 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:15:19.95 ID:sBefxxiV.net

ここはマスゴミより適当な事を言う連中の巣窟だぞ
科学的な会話が出来る人間はごく稀にしかいない

27 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:17:31.01 ID:FLXxvIDu.net

不確定性原理とは「観測」だけじゃなかったんだね？

28 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:18:15.91 ID:uc9HLNQR.net

そりゃ知ってるけどさ、怖いのはそこで自分が理解の一定ラインで語ってると思ってる人が多そうかなということだよ。

29 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:37:22.13 ID://GX6HK7.net

＞田島特別研究員らはレーザー発振器などの量子力学で使う装置の操作の誤差を一定以下に小さくしようとすると、

レーザー発振器以外の装置と操作方法を開発すれば精度はまだまだ上がる

30 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:40:23.43 ID:nYYSdcdi.net

電通が大発見したのかと…

31 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:41:20.96 ID:REmQh29g.net

>>1
なんか、ごく当たり前のことを言っているだけな気がするんだけど？

32 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:46:19.46 ID:nYYSdcdi.net

あってるあってないは別にしていっつも馬鹿な記事書いてる日経の記事だけ読んで元の研究にケチつけるのはどうよ

33 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:46:29.61 ID:REmQh29g.net

>>27
いや「観測」自体が一種の「操作」そのものだよ
「操作」の結果を見て「観測」結果を得ているんだから

34 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/24(月) 22:55:20.24 ID:kOwrHi3s.net

電通大発見

紛らわしい

35 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/25(火) 01:19:11.08 ID:HelvAZnE.net

江崎ダイオードでのトンネル効果の実証とかと同じレベル？？？

36 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/25(火) 10:41:54.72 ID:LnigeKGC.net

>>33
シュレディンガーの猫？の生死は箱を開けるまでわからないが
殺した猫を箱に入れたら観測するまでもなく死んでいるのに？

37 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/25(火) 11:13:30.85 ID:hszDYp8p.net

プランク定数以上の精度は出せない、というのが基本なんだっけ

38 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/25(火) 20:05:37.85 ID:RsCyW4W7.net

プランク定数は比例関係にある光子の振動数とエネルギー総量の比例定数でそれ自体なんらかの範囲を示す数字ではないよ。

39 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/25(火) 20:51:07.73 ID:RobA6aWR.net

限界があるのは、最初から分かってることじゃん

本当は「このことの数理的裏付けができた」っていうニュースでしょ？

40 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/25(火) 23:59:52.36 ID:tF7JqG4w.net

もしも「操作を実現するための装置」が持つエネルギーのゆらぎδEが
大きいとすれば、その揺らいだ残りのどこに行っているのだろうか？
全体としてのエネルギーは時間変化しないはずだろ？

41 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 01:01:49.22 ID:UxBntPLx.net

電通大にもっと科研費出さなきゃ。
山口二郎なんかに出すよりよっぽど国のためになる。

42 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 01:06:29.67 ID:UxBntPLx.net

操作する際の誤差の限界がわかったと言う事は、有効に操作する方法が見つかったと言うことと同じだろう。
量子コンピュータのチップを設計製造するときに使える技術という事だな。多分。

43 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 07:01:54.29 ID:Rm2rcScc.net

>>21
非可換な作用素の固有値間には不確定性原理が必ず存在します。量子力学の入門な。

44 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 07:09:56.14 ID:VOHVTs9q.net

電通大学なるものがあるのだと思った
世界の終わりを感じた

45 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 07:20:32.23 ID:YESZ38Pg.net

スレタイに釣られたｗ

46 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 07:35:58.48 ID:nc1wlRjL.net

ワイの周りに不都合な１と０の現実をばらまいたやつわ誰じゃ！

47 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 07:51:58.93 ID:327kCi6r.net

>>36
「シュレディンガーの猫」は例え話に過ぎないし、何を理解するための例え話かという大前提をすっぽ抜かして話してないか？

48 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 09:01:45.97 ID:vF2VPBVc.net

>>9
なにそれ？
バカを騙して儲ける方法？

49 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 09:42:55.73 ID:hBB4SV/c.net

測定する場所に対して測定器からエネルギーを集中してやらないと
正確な測定はできませんよ、ということなんだろうか？

測定器が古典的なマクロ（大きい系）な系なら、少々のエネルギーの
揺らぎはマクロなサイズに吸収させて測定器の構造や構成などを大きく
変化させることはないようにできたりするが、測定器が分子や原子の
レベルだと、観測をすると測定器自身が観測によって巻き込まれて
変化してしまうかもしれない。そうなると測定値の意味が？？？？

電荷のように変化しないと思われているものを測定する場合には
どうなるのかな？

50 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 11:05:53.70 ID:b4T0FGdC.net

>>47
俺のような凡愚な頭脳では
この程度の理解度なのさ

51 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 11:16:44.78 ID:2UUIfyYd.net

マヨラナ準粒子で計算するのが一番良いということ

52 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 14:10:35.96 ID:1NrKYKtI.net

>>44
電通大学なんだが？

53 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 17:00:30.89 ID:mC7LALyh.net

白鳳大はまだか

54 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 17:43:05.96 ID:SWW/Z2Cu.net

電通大ごときが
ちょっと前まで大学生の正規の授業でトンツートンツー教えてたのに

55 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/26(水) 21:56:14.41 ID:DCiI9ksJ.net

>>47
「ヌコの死んだ状態と生きてる状態が同時に起こるなんてそんなバカな事があるか！」って批判で使ってるんだよね。

56 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 00:18:43.07 ID:FbFeh3Mb.net

>>49
量子への操作の話以前のお話だよ。
一度、不確定性原理について、専門書でなくてもいいから
教養書を読んでみるといいと思う。

57 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 00:26:17.65 ID:6FT7Aau/.net

量子コンピュータと聞くといかがわしさが先に来るオレ

58 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 00:50:59.49 ID:h1obOuXr.net

不確定性原理は観測の話であって
記事は操作でも同様の限界が存在する
ってのが発見何じゃない?

59 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 00:56:28.53 ID:FbFeh3Mb.net

>>58
上の人はあくまで測定の話をしてる。

60 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 02:10:09.97 ID:SzJII7g2.net

そもそも波動関数等から導かれる数学的に物理量の組が持ってしまう不確定性に対して
ハイゼンベルクが言った理屈（有名な観測する事で動いちゃうってやつ）がぶっちゃけ不適切という
シュレ猫もだけど変に一人歩きして普及してるものの一つでは

61 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 02:17:25.35 ID:FbFeh3Mb.net

>>60
観測効果と不確定性原理は違う。あなたの有名は有名な錯誤だよ。
そこらで売ってる教養書にも書いてあるから読んでみて。

62 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 02:35:40.33 ID:SzJII7g2.net

>>60
だからそういう話をしてるんだが…

63 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 02:42:51.46 ID:HnFatIRQ.net

電通って大学まで持ってたのかよ。
どうせ無名のFラン大学だろ。

64 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 09:03:22.08 ID:we5YcT9e.net

>>62
ええ〜

65 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 09:22:36.08 ID:6PoSEpSd.net

サイエンスにかかわるニュースの気になることは原本確認が必須
一般ニュース化するときに正確性担保に必要な情報もよくわからない情報として切り捨てられるから。

66 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 09:57:24.68 ID:QwunZmbX.net

正確に説明して理解できるんだったら、科学ニュースなんて要らないw

67 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 09:59:57.43 ID:we5YcT9e.net

>>65
原本って何？
この場合は何になるの？
公的に出てるものならあなたそっち見ればいいでしょ。

68 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 10:03:02.36 ID:pVKU79PS.net

・


2012年
ハイゼンベルクの不確定性原理を破った! 小澤の不等式

69 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 10:08:44.72 ID:C4LBXTD0.net

電通の大発見と誤読してほしかったんでしょう

70 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 12:45:37.33 ID:pnjJrB9o.net

【量子物理学】量子力学では巨視的な系を矛盾なく記述できない
https://www.natureasia.com/ja-jp/research/highlight/12694
https://www.nature.com/articles/s41467-018-05739-8

こっちの思考実験も相当面白い

カジノが次のギャンブルゲームを提供しているとします。
エージェントWの役割を担うギャンブラーと、従業員が取った、F、の役割で、ボックス1の実験の1ラウンドが 行われます
カジノの カジノはFの無作為の価値がr  =頭部だったらギャンブラーに€1000を支払うことを約束します。
逆に、r  = tailsの場合、ギャンブラーは€500をカジノに支払う必要があります。
今や、ゲームの終わりに、F¯¯¯W¯¯¯¯¯w  = okとであり、
裁判官はこの結果を自分自身に納得させることができる。
ギャンブラーとカジノは、表3から得られた議論を引き継いで、紛争に終わる可能性が高い 。
w¯¯¯¯= o k¯¯¯¯¯

ギャンブラー：「成果ワット  = okが原因（に、証明4）、Sは状態で製造されていなかったこと。
これはr  =頭部を意味し、従ってカジノは私に€1000を支払わなければならないことを意味する。
| → ⟩S

カジノ：「（6）のために、従業員が観察したことを意味する結果。
これは、Sがstate準備されていなかったことを示しています。
しかし、これはr  = tailsを意味するので、ギャンブラーは500ユーロを支払う必要があります。
w¯¯¯¯= o k¯¯¯¯¯z= + 12| ↓ ⟩S

裁判官はこの場合をどのように決定すべきですか？

――――google翻訳による引用終わり――――

俺の見解では以下

１・ギャンブラーが1000ユーロを得る状態と
２・カジノが500ユーロを得る状態
これが、複数の相互に影響を及ぼし合う量子多体系で同時に成立する

つまり、量子力学を適用した巨視的な系における解は
(n個の量子多体系におけるすべての状態を和のn乗根) * n個の量子多体系の量子もつれ完全度

具体的にはこのケースでは
2個の量子多体系におけるすべての状態の和＝1500ユーロ
その2乗根≒38.729...ユーロを得る状態が、量子力学を適用した巨視的な系における解である

この思考実験はすごく面白い
なぜって、もしこの量子多体系が完全にもつれた複数のブラックホールで成立していた場合を考えてみるといい
それぞれのブラックホールを持つ連続した空間同士は互いに巨視的な系を共有し
なおかつそれぞれの微小な系では、計算上成り立つ情報量を有することになる

例えば、8個の完全にもつれたブラックホールは、計算上それぞれの量子体系で(10^8)/8程度の情報量を持つとすると
8個の完全にもつれたブラックホールを巨視的な系から見ると
それらの総和の8乗根されて、10の情報量を持つ

俺たちの世界では計算上10^8の情報を持った一つのブラックホールに見えても
そのブラックホールが他の7個と完全にもつれていて、巨視的な系から見た場合
たった10の情報量を持つブラックホールに見える

71 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/27(木) 22:32:57.28 ID:mmvSiZCR.net

はやぶさがりゅうぐうに到着したってニュースを聞いて
「これってフォンブラウンのロケットを応用しただけだろジャップはロケットの起源主張するつもりかよ」
と言うくらいナンセンスだなw

72 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/29(土) 17:03:17.51 ID:twrFLxwu.net

>>63
国立だが？

73 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/29(土) 17:19:32.67 ID:iwGrRq7S.net

何か具体的な例、操作を加える対象と、操作を行う側の系を例示して、
それに対してどういうことが起きるとこの定理が主張していて、
もしも実験でそれが裏付けされているあるいは矛盾しない実験結果が
得られて居るのならば、示すべきだ。
それとも単に式変形だけで得られた定理なのだろうか。

74 ：ニュースソース検討中＠自治議論スレ：2018/09/29(土) 17:43:12.63 ID:jgg0+TJf.net

＞重ね合わせ」の状態が存在する量子力学の性質を利用している。これを実現するには、
レーザー発振器で光を打ち込んで超電導回路を操作したり、磁力を使って、量子力学で
使われる磁石の性質（スピン）を変化させたりすることが必要だ。

想像以上に難しそうだったｗ仮に実現できても、初期のコンピュータみたいにすごく図体がでかくなりそう。