【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］

　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/

要するに不確定性原理じゃねーの？

＞量子力学の原理をコンピューターに応用することで
既存のコンピュータも量子力学の応用だけど？

ふむふむ　それで

>>2
素人が専門家の先端分野の研究にケチをつけるというバカ丸出しのレスだな

元資料はウェブで一般公開されてないのかな？
操作ってのが何の事なのか もうちょっと書いてくれないと。。。

イスラエルにトルネードスピーン

もうだめぽ。。。(´･ω･`)

電通が大発見

>要するに不確定性原理じゃねーの？
>電通が大発見

不確定性原理を再発見して起源ってことか

>>2
俺もそう思った
その応用と言うか発展系だよねこれ

>1 >6
Uncertainty relations in implementation of unitary operations
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.110403
https://arxiv.org/abs/1709.06920

量子操作の原理的限界を与えるトレードオフ関係を導出 −量子操作の不確定性関係−
https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2018/9/14/28-48031/

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

>>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

>>14
応用される前のニュース読むなよ

>>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

>>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

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。

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。

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

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。

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

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

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

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。

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

不確定性原理とは「観測」だけじゃなかったんだね？

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。

＞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

電通が大発見したのかと…

>>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？

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

>>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

電通大発見

紛らわしい

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？？？

>>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？

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

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。

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？

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？

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。

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。

>>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。

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

スレタイに釣られたｗ

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！

>>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？

>>9
なにそれ？
バカを騙して儲ける方法？

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？

>>47
俺のような凡愚な頭脳では
この程度の理解度なのさ

マヨラナ準粒子で計算するのが一番良いということ

>>44
電通大学なんだが？

白鳳大はまだか

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

>>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。

>>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。

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

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?

>>58
上の人はあくまで測定の話をしてる。

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

>>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。

>>60
だからそういう話をしてるんだが…

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。

>>62
ええ〜

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。

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

>>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。

・


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

電通の大発見と誤読してほしかったんでしょう

【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

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

>>63
国立だが？

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。

＞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。