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量子もつれは「瞬間」ではなく誕生には232アト秒のタメ時間があった
公開日2025.06.11 17:00:30 WEDNESDAY
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/179350

量子もつれの伝達速度限界を解明
2024年3月29日
https://www.riken.jp/press/2024/20240329_2/index.html
量子情報がどれほど速く伝わるか、つまり量子世界の「音速」はどれくらいなのか、という問題は長い間謎でした。ここで登場するのが、「リーブ・ロビンソン限界」という概念です。私たちの世界で音や電波が一定の速さで伝わるように、量子世界にも情報伝達の速さには限界があることを、物理学者のリーブとロビンソンが1972年に理論的に明らかにしました。
ボーズ粒子系におけるリーブ・ロビンソン限界を解明する上での最大の障壁は、ボーズ粒子同士が同じ状態を取ることによって膨大なエネルギーを伝搬させる可能性がある、という点にあります。このようなボーズ粒子特有の性質は、超伝導[8]や超流動[9]、ボーズ・アインシュタイン凝縮[10]といった目に見えるほどの巨視的量子効果を引き起こします。
本研究では、エネルギーに制約がない場合のリーブ・ロビンソン限界を取り扱う理論を新たに考案し、ボーズ粒子系による情報伝達の二つの側面を明らかにしました。最初に注目したのは、ボーズ粒子の移動速度です。ここでの発見は、ボーズ粒子の移動速度が有限であること、つまり速度には上限があるということです。この点で、フェルミ粒子とボーズ粒子の間に質的な違いはないことが示されました。
しかし、興味深いのは、量子情報の伝達速度に関する部分です。ボーズ粒子は特殊な性質を持っており、多くの粒子が同じ状態になることが可能です。これにより、量子もつれといった情報が含まれる場合、情報の伝達速度が粒子の数に比例して速くなる可能性があることを発見しました。つまり、ボーズ粒子の集団は、情報を迅速に伝達する能力を高めることができるというわけです。この発見により、ボーズ粒子を通じた量子もつれの伝達が加速的に行われる特定の状況が明らかになりました。