1: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:32:38.53 ID:R2YNdWOS9
猫が死んでかわいそう、と思ってたみなさまにグッドニュース。

「粒子は予測不可能に振る舞う」というのは量子力学の基礎原理ですが、人工原子を使った実験で、そんなに単純な話でもないことがわかりました。量子ジャンプという原子の振る舞いはバッチリ予測が可能で、ジャンプを元に戻すことさえできたのです!

これは物理学、ひいては量子力学に依存する量子コンピュータが次段階にジャンプする世紀の大発見かもしれません。論文をまとめたIBMトーマス・J・ワトソン研究所のZlatko Minev研究員も、「量子力学に新たな可能性が示されたかたちだ」とGizmodoに語ってくれましたよ。

■シュレーディンガーの猫とは

量子力学は、最小単位の原子の特性は「量子化」されるという大前提に基づいています。つまり連続的に変化するのではなく、あるところでビョンと変わる。坂道じゃなく階段みたいに変化するんですね。

たとえば最低エネルギー状態の電子に少しずつエネルギーを足してやると、普通は、じわじわ~っと高エネルギー状態に移行すると思いますよね? 違うんです。いきなり次の状態に変わるんですね。頭で考えると中間状態もありえるけれど、実際には中間状態なんてものはなく、ローからハイに遷移して、それがいつ起こるかは誰にも予測ができない、という前提です。

それをシュレーディンガーは猫にたとえて説明しました。箱の中に「放射性物質が崩壊する確率で毒ガスを発生する装置」といっしょに閉じ込めると、ふたを開けて確認するまで猫は生きてる確率と死んでる確率が半々。つまり生きていながら死んでいる。箱を開けた途端、生と死いずれか一方の状態に収束される、という理論実験ですね。実際に猫を箱に閉じ込めて毒を盛るわけではないのだけど。

■実験

「でも本当にジャンプは予測不能なの?もしかしたら防げるんじゃない?」と考え、実験したのが、今回Natureに掲載された論文の趣旨です。

研究班が実験で用意した人工原子は、抵抗のない電流が通るワイヤー(真ん中にジョセフソン接合と呼ばれる絶縁体を配置)でつくった電子回路で、通常の原子は原子核周辺の電子の位置で「状態」を示しますけど、人工原子では量子化特性(電子が絶縁体を通るごとに値は変わる)で示すという違いがあります。これがいわゆる量子システム(2量子ビットの量子コンピュータ)という回路。原子の周りの電子まで、ほかの量子システムと同じ規則に準拠してつくりました。

マイクロ波は2種類用意しました。1つ目は、原子が基底状態から励起状態に遷移するどんぴしゃなエネルギー量を供給する用で、2つ目は遷移常態の回路のエネルギーを間接的に測定する用です。

■予測&リバース成功

すると、人工原子が基底状態にあるときには明るく点滅する光子信号(2番目のマイクロ波パルスからの反射)が検出されるのに、励起状態になると点滅がぴたっと止まることがわかりました。で、光子が点滅をやめて暗くなる最後の瞬間まで光強度検出器でバッチリ計測できたんですね。つまりは遷移発生を予測できた!

で、そろそろ励起するな~というタイミングを見計らって、送るパルスを変えてやったら遷移も止まり、リバースに成功したのです。

■シュレーディンガーの猫に置き換えると…

「シュレーディンガーの猫」は、猫がいわば2つの量子状態にあるという思考実験です。この量子力学の原則によれば、猫は実験がはじまったら最後、箱を開けるまで生きていると同時に死んでいる、ということになっています。要するに生=基底状態、死=励起状態。でも今回の実験では猫が生死半々の状態になる瞬間を間接的に察知して生の状態に戻すことができたんですね。

この実験成果には学会からも称賛の声があがっています。米Gizmodoが取材したデンマークのオーフス大学のKlaus Mølmer教授も「すばらしい実験だ」と言ってました。いちおう、放射性崩壊を止めて初期状態に戻せるような理論実証ではないと釘を刺してましたけど、その点は研究班もよくわかっていて、論文の中でちゃんと実験の限界についても慎重に明記しているしね、とのこと。

続きはソースで

https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2019/06/12/190610cat-w1280.jpg

https://www.gizmodo.jp/2019/06/scientists-save-schrodingers-cat.html

引用元: http://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1575916358/

2: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:33:45.15 ID:FWfCGEdS0
よっしゃ!分からん!

3: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:34:33.49 ID:ba0ShEBl0
何言ってるか
さっぱり

6: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:37:18.29 ID:sce9bx2Q0
ネコをそもそもイジメるな

8: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:38:44.47 ID:A8Sanqpz0
猫を使わず観察者が自ら入って、マイク片手に実況でもすればw。
「何か吠えているから、生存と。」
「もがいて苦しんでいる声にも聞こえますが...。」

17: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:47:10.55 ID:GqgzUquQ0
>>8
思考実験だから毒ガスで死ぬネコちゃんはいないのだ

12: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:41:50.51 ID:3NAaTnGsO
アニメだな
一枚一枚はバラバラでも連続すると動く

15: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:45:10.35 ID:Kdm6kFVm0
>つまりは遷移発生を予測できた!
やっぱりよく分からない

18: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:47:12.86 ID:Mjx6tG180
量子ってのは人の理解の限界を示してるものだと思ってる。
四角い三角は、表現は出来てもその姿を心に結ぶ事は出来ない。

21: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:50:31.65 ID:7d0X2A1c0
透明な箱に入れれば外から生死見えるだろ

22: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:50:36.14 ID:LkhZPw2Z0
この前箱の中身を見ずに見てたじゃん

23: 名無しさん 2019/12/10(火) 03:51:51.80 ID:zSCaZXFv0
>量子力学は、最小単位の原子の特性は「量子化」されるという大前提に基づいています。

束縛状態下の(時間に依存しない)固有状態のエネルギーならともかく、
そんなのは量子力学の大前提ではないしなあ。
こんな感じじゃどこまで理解していることやら。

38: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:05:37.13 ID:ZbHngKnj0
さっぱりわからんけど確率操作できるってことなの?

41: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:06:37.01 ID:RHA6oKVb0
グレンダイザーの猫が毒ガスから…
わけわからん

45: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:08:12.36 ID:O6gpTz0y0
何が面白いって量子論巡って、そんな馬鹿なことはあるかって
批判的に出した例えがこのシュレーディンガーの猫の話なんだよな。

46: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:08:27.18 ID:gFmHyRfQ0
よく分からないから
臭作2でたとえてくれ

51: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:12:55.05 ID:MjgIlIAC0
こんなのノイマンレベルじゃないと理解出来ん

54: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:15:00.81 ID:8T9D9EL00
つまり一度死んでるじゃないか

55: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:16:33.15 ID:uINeQ0Ig0
猫は観測者たりえないのか

58: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:17:29.12 ID:+nt47ZTM0
どのタイミングで「観測」とされるか
そのギリギリ直前までわかるんじゃないかということか
観測するぞー観測するぞーはい観測しないー

63: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:19:33.32 ID:zSCaZXFv0
>>58
量子ゼノン効果みたいなものですかね。

それにしてもさっきの哲学ラブさんはどこに行ってしまったのでしょう?

61: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:18:58.49 ID:uINeQ0Ig0
そもそも観測者とは何なのか

62: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:19:00.27 ID:cukHPEX70
開けたとたん観測者も死ぬやんw

68: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:21:59.60 ID:liv5JaT/0
ノイズキャンセリングみたいなことか

69: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:22:12.80 ID:ImteL51R0
猫つかえば人気出ると思いやがって

70: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:22:41.70 ID:zSCaZXFv0
成果が原著論文になっていればもう少し正確に理解できるだろうけど
なっていないのかな?

71: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:26:20.68 ID:D0hyRU7y0
俺の貯金箱みたいなもんか

74: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:28:10.56 ID:X1EgjACH0
つまり死を克服したと

76: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:30:49.96 ID:Olpu87Zc0
そろそろ励起するなぁを
そろそろ勃起するなぁに空見してそれまで読んでた内容が吹っ飛んだ

77: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:32:08.56 ID:uINeQ0Ig0
観測者の意味も定義も未だに分からないのに箱を開けたときに状態が固定されるとかアホですやん
そんなことを未だに話題にするのも情けない

78: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:35:20.61 ID:oZOZQxtN0
つまり・・箱からぬこを瞬間移動させて救い出すと・・ (;・`ω・´) こういうことだな?
 

80: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:35:49.59 ID:QYg9M5FU0
猫の話って量子力学に対する皮肉じゃなかったっけか?

86: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:40:21.16 ID:DsX6E0I50
量子力学なんて分からなくてもいいんだよ
だって、量子力学の権威が『量子力学のことが分かったと言っている人は、
量子力学のことが分かっていない証拠だ』と発言しているんだからね
つまり、量子力学はそれほどまでに難しいってことらしい・・・

89: 名無しさん 2019/12/10(火) 04:43:24.97 ID:zSCaZXFv0
>>86
本当の量子力学の権威なら、そんな決定論的な文言さえも避けるけどね。

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