EMドライブと違って、こっちは本物です。 沖縄科学技術大学院大学（OIST）などで行われた研究により、量子状態の変化によって仕事量をうみだす量子エンジンの史上初の実証が行われました。 量子エンジンは通常のエンジンとは異なり、燃料や酸素といった外部の供給を必要とせず、密閉されたピストン内部の量子状態の変化だけで仕事量を持続的に出力することが可能です。 通常のエンジンがガソリンの爆発という古典的な物理現象に依存するならば、量子エンジンは量子状態の変化という量子力学的な物理現象からエネルギーを抽出していると言えるでしょう。 量子コンピューターは演算能力において魔法のような能力を発揮しましたが、量子エンジンではいったいどんな仕組みでエネルギーを出力しているのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年9月27日に『Nature』にて「BEC-BCSクロスオーバーによる量子エンジン（A quantum
今年のGoogleスゴすぎない？
2021: More than OK! 今年もGoogle（Alphabet）にお世話にならない日はありませんでした。このインフォグラフィックによると、人類は毎分570万回もGoogle検索し、約69万時間分の動画をYouTubeで見ていたそうです（YouTubeはGoogle傘下、GoogleはAlphabet傘下）。 それだけでもヤベェ会社だなと思いますが、今年はコア以外の部分もすごかった！ コスパも技術もエゲツない Google Pixel 6Image: Sam Rutherford/Gizmodo USGoogle謹製のAndroidスマホが日本市場デビューを果たしたのが2018年。Pixel 3は、ソフトの力で群を抜いてキレイな写真が撮れるシンプルイズベストなスマホでした。ただしメモリ容量やバッテリー持ちがちょっと物足りない記憶。 2019年のPixel 4は、Soliレーダー
量子コンピュータの計算能力が、スーパーコンピュータなど従来型のコンピュータを上回ることを示す「量子超越性」を実証したと、Googleが発表。 米Googleは10月23日（現地時間）、量子コンピュータの計算能力が、スーパーコンピュータなど従来型のコンピュータを上回ることを示す「量子超越性」（Quantum Supremacy）を実証したと発表した。同日付の英科学誌「Nature」（電子版）に論文が掲載された。 乱数を生成する「ランダム量子回路サンプリング」という問題を量子コンピュータに解かせた。この問題は、最先端のスーパーコンピュータでは解くのに約1万年かかると見積もられるが、Googleの量子コンピュータは3分20秒で解き終えたという。 量子コンピュータは「量子ビット」（qubit）と呼ばれる情報単位を用いる。0と1だけでなく、その両方を重ね合わせた状態（量子の重ね合わせ）を表現でき、よ
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
BitNetから始める量子化入門
はじめに BitNet、最近話題になっていますね。 そもそも量子化って何？という方もいると思うので、この記事は DeepLearning の量子化から入り、その上で BitNet の触りについて見ていこうと思います。色々とわかってないことがあり、誤読してそうなところはそう書いてるのでご了承ください。 図を作るのは面倒だったので、様々な偉大な先人様方の図やスライドを引用させていただきます。 量子化 DeepLearning における量子化 DeepLearning の学習・推論は基本 float32 で行います。これを int8 や Nbit に離散化することを量子化といいます。 計算に使う値は、モデルの重み、アクティベーション（ReLUとか通した後）、重みの勾配等があります。 学習時については一旦置いておいて、この記事では推論における量子化について焦点をあてます。推論時に量子化の対象となる
電線の内部では「電子」ではなく「準粒子」が流れている金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運んでいたと判明！ / Credit:Canva . 川勝康弘中学の教科書では、マイナス電荷をもった電子が導線の内部を流れていく様子が示されています。 この古典的な理解では、電子は個々の粒子が気体の流れのように互いに相互作用することなく導線内を移動し、その流れが電流を形成すると考えられています。 しかし量子力学や固体物理学の領域では、電子の挙動はもっと複雑で電子間の相互作用などが重要な役割を果たしているとされています。 この場合の基本となる理論はレフ・ランダウの「フェルミ液体理論」となっています。 なにやら難しそうな理論名ですが、概要は簡単です。 中学ではケーブル内を流れる電気のことを「相互作用しない電子の粒が気体のように流れていく」と習いました。 金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運
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
粒子が「重なりあった状態」を再現 スイス連邦工科大学チューリッヒ校の物理学者は、量子コンピュータでよく使われる超伝導回路に共振器を結合し、エルヴィン・シュレーディンガーの有名な思考実験「シュレーディンガーの猫」を前例のないスケールで再現しました。重ね合わせの状態は、私たちの日常的な経験にはないものです。サッカーボールが落ちるのを見れば、ストップウォッチでその落下速度を追跡することができます。最終的な落下位置も明確で、飛行中の回転も一目瞭然です。サッカーボールが落下するときに目をつぶっても、これらの位置や挙動が異なるとは考えられません。しかし、量子物理学では、ボールが地面に落ちているのを見るまでは、位置、スピン、運動量などの特徴は確定しないのです。 これは量子物理学のコペンハーゲン解釈と呼ばれるもので、目に見えないシステムは、最終的な状態が観測されるまで、あらゆる可能性を秘めた状態で存在する
時間を操作して光子を正面衝突させることに成功！ - ナゾロジー
量子の世界では時間も自由になるようです。 米国のニューヨーク市立大学（CUNY）で行われた研究では、時間を操作することで光子を正面衝突させることに成功しました。 質量をもたない光子（電磁波）は通常ならば衝突せずお互いに通り抜けてしまいます。 しかし新たな研究では時間的界面を人工的に生成する時間反射技術が使われており、時間反射した光子を別の光子と正面衝突させて、くっつけたり反発して逆方向に弾き飛ばすことにも成功しました。 研究者たちは、ボール同士の衝突が空間的に起こる一方で、光子と光子の衝突は時間的な側面で発生すると述べています。 光と光が衝突するとき、いったい何が起こるのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年8月14日に『Nature Physics』にて掲載されました。
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
あやふやな存在確率が変異を起こしていました。 英国サリー大学（University of Surrey）で行われた研究によれば、DNAでは従来考えられていたよりも遥かに高い確率でトンネル効果が発生している可能性が高い、とのこと。 量子力学の世界では電子や陽子など小さな粒子の存在確率はあやふやであり、粒子がある場所から別の場所に突然、移動に必要なエネルギーを無視して、トンネルを通ったかのように出現する現象が起こり得ます。 研究結果が正しければ、生物進化の原動力として、量子効果が大きな影響を与えていることになるでしょう。 しかしDNAはいったいどうして量子効果を利用できる性質を獲得したのでしょうか？ 研究内容の詳細は2022年5月5日に『Nature Communications Physics』にて公開されています。
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
“次世代の計算機”として社会を大きく変えると言われる「量子コンピューター」。 従来のコンピューターとは桁違いの計算能力の高さで、新薬の開発や金融市場の予測など、さまざまな課題を解決することが期待されています。 これまでのコンピューターとはいったい何が異なるのか。その仕組みや実用化に向けた課題を解説します。 国産初の量子コンピューター 本格稼働 量子コンピューターの「量子」は光の粒や電子などの極めて小さな物質のことで、この「量子」の世界で起こる物理現象を応用することで超高速の計算が可能になるとされています。 理化学研究所は、国産の初号機を開発し、研究者が利用できるサービスを27日から始めました。 開発したのは、量子コンピューター研究における日本の第一人者で理化学研究所の中村泰信センター長や国内企業などからなる研究グループです。 中村センター長は開発の意義について「大規模な量子コンピューターの
講義では、量子コンピュータの情報単位「量子ビット」や、多数の組み合わせから最適なものを選ぶことに特化したアルゴリズム「量子アニーリング」などについて解説。いずれも電気通信大学大学院の西野哲朗教授（情報通信工学科）が内容を監修する。 講師は学習塾の運営を手掛けるすうがくぶんか（東京都新宿区）の内場崇之さんが務める。初回と最終回には西野教授も登壇する予定。 N予備校はドワンゴが提供。通常は月額1100円でプログラミングやWebデザインのオンライン授業を提供しており、生配信の授業であればコメント機能を使って講師に質問できる点などを特徴としている。 【訂正：2021年9月9日午後9時】当初、講座を提供する組織を「N高等学校」としておりましたが、正しくはドワンゴでしたので、タイトルと本文を修正しました。 関連記事 東大、量子コンピューティングを「手を動かして」ゼロから学べる教材公開 「量子コンピュー
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。 Twitter: ＠shiropen2 カナダの研究所Perimeter Institute for Theoretical Physicsとエジンバラ大学に所属する研究者らが発表した論文「The Penrose Tiling is a Quantum Error-Correcting Code」は、繰り返さないパターンである「ペンローズ・タイリング」が、量子コンピュータの誤り訂正に応用できることを提案した研究報告である。 量子コンピュータは量子力学の原理を利用することで、従来のコンピュータでは解くことが難しい問題を高速に解くことができる。しかし、量子情報は環境ノイズからの影響に
CDN（Content Delivery Network）やインターネットセキュリティサービスなどを手掛けるCloudflareは2022年9月28日（米国時間）、「CAPTCHA」に代わる無料の認証API「Cloudflare Turnstile」のオープンβ版を発表した。 CAPTCHA（Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart）は主にWebサービス上で、自動化されたプログラム（bot）によるサービスの不正利用を防ぐための仕組みを指す。数種類の方式があるが、読みにくい文字列（ゆがんでいたり、ノイズが混じっていたりする）が含まれた画像を表示し、ユーザーがその文字列を正しく入力できたかどうかで、人間か否かを判定するものが有名だ。 だが、こうしたCAPTCHAはユーザーにとって煩雑で面
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 フランスの量子コンピューティング・スタートアップ「Alice & Bob」などに所属する研究者らが発表した論文「Quantum control of a cat qubit with bit-flip times exceeding ten seconds」は「シュレーディンガーの猫」にヒントを得た量子ビットが、従来にない長時間にわたってエラーを起こさずに機能することを明らかにした研究報告である。 量子コンピュータは、従来のコンピュータでは解決できない問題を解決できると期待されているが、計算中にエラーが発生しやすいという問題がある。エラーを自動的に修正
東芝と東北大学東北メディカル・メガバンク機構は1月14日、「量子暗号通信」を用いて、人のゲノムデータ約500GBを約7キロ離れた施設へ伝送することに世界で初めて成功したと発表した。量子暗号通信は原理的に盗聴を探知でき、安全性が高いとされている。同社は近く、量子暗号通信で事業展開を始める見込み。 実験では、東北大学星陵キャンパスと東芝ライフサイエンス解析センターにそれぞれ量子暗号の送信機と受信機を設置し、機材を長さ7キロの光ファイバーで結んだ。送信機からはビット情報を載せた光（光子）が発せられる。同社の量子暗号通信技術では、7キロの距離の場合には10Mbps超で伝送できるという。この速度は、2018年時点で世界最速。 量子暗号通信では、量子の経路で暗号化と復号に用いる「共通鍵」のみを伝送する（量子鍵伝送）。本来送りたい実データは共通鍵で暗号化した上で、通常の専用回線（数Gbps）で送り、受信
「観測するまで物事の状態は決定されない」「全ては確率」 そんな中二心をくすぐるワードでいっぱいの量子力学ですが、私たちに見える世界はそんな曖昧なものではなく、もっと盤石で決定論的なものに見えます。 アルベルト・アインシュタイン博士は量子力学を生み出した功労者の1人ですが、最後までこの曖昧な量子力学の考え方を受け入れることはできませんでした。 量子力学の発展に大きな貢献をしたエルヴィン・シュレーディンガー博士も、同じく量子力学の主張する確率解釈を受け入れることはできませんでした。 シュレーディンガーに至っては「私の波動方程式がこんな風に使われるのなら、論文などにしなければよかった」と嘆いたほどです。 しかし、量子力学はその不可思議な主張を柱にしながら、大成功を収めた理論であり、現代ではほぼ完全に受け入れられてしまっています。 SFネタとしては興味深いですが、現実の話としてはずいぶんと突飛で難
東京大学の古沢明教授らは、従来のスーパーコンピューターをしのぐといわれる量子コンピューターを、室温で動き、大規模な計算を可能にするための新手法を考案し、試作機の開発に成功した。現在の量子コンピューターは極低温の状態でしか動かない。汎用的に使える量子計算機としての実用化に道を開く技術となる可能性がある。従来のコンピューターは0か1の値であるビット単位で計算するのに対し、量子コンピューターは、0と
特別感謝→ 文字起こし：Notta.ai @大阪／23年8月講演 カッコ内は、講演中に突発的に喋って分かりにくくなったものをカッコで括ったり、意味を後で補ったものです。 皆さんこんにちは。理化学研究所の量子コンピュータ研究センターにいる田渕と申します。今日よろしくお願いいたします。ちょっとですねどんな話をしようかなって迷ったんですけれど、量子コンピュータはとりあえず面白いよと。面白いっていうのさえ伝われば、今日は成功だと思いましょう。 はいちょっと私の自己紹介から始めます。私出身が岡山県でして岡山県の倉敷市というところで、石油化学コンビナート中で生まれています。そこでは石油化学であったりと製鉄があったりと、すごい工業の盛んな町です。私は興味持ったのはああいうコンピュータですね。デジタルコンピュータで小さい頃から昔の古いハチハチを与えてもらって、10年もの前のコンピュータを与えられた私はこれ
編集部からのお知らせ： 本記事は、書籍『誰が科学を殺すのか 科学技術立国「崩壊」の衝撃』（著・毎日新聞「幻の科学技術立国」取材班 、毎日新聞出版）の中から一部抜粋し、転載したものです。毎日新聞の取材班が綿密な調査で迫った、日本の科学技術凋落（ちょうらく）の実態。大学の研究現場や、科学技術政策に携わってきた政治家、そして企業にも切り込んだ本書。企業の取材先は、電機メーカーのほか、バイオベンチャー、自動車業界にも渡りますが、今回はNECの事例に迫ります。 「量子コンピューターを共同開発したい」 03年ごろ、茨城県つくば市のNEC基礎研究所（当時）を2人の外国人男性が訪れた。それぞれカナダのベンチャー企業の副社長、特許担当と名乗った2人は、「私たちは量子コンピューターに関する、ある特許の使用権（ライセンス）を持っている」と話し、共同研究のメリットを強調した。 カナダのベンチャーから「謎のオファー
【2020年永久保存版】量子コンピュータ未経験から独学で量子プログラマーになる５つの方法 - Qiita
はじめに 量子コンピュータで経済が動いてきました。全世界で量子コンピュータに対する投資が進み、米国や中国が１０００億単位で投資を始めています。ヨーロッパや日本だけでなく、インドやロシアなども1000億近くの金額を投資を始めています。 それに対して、量子コンピュータのプログラマーは不足しています。毎日日本経済新聞に量子コンピュータの話題が乗る一方で、巷の量子プログラマーは不足しており、私たちが日々苦労しながら大量の仕事をさばいています。もうこれ以上捌けないので、是非多くの方に量子プログラマーとして活躍して貰いたいです。 完全に不足している 完全に量子プログラマーは不足しています。 １、そもそも急に流行した ２、日本ではやっている方式がマイクロソフトやAmazonが力を入れる分野とずれている まず量子コンピュータが仕事として成立し始めているのが2018年くらいからなので、そもそも急に来ました。
By IBM Research ペニシリンやポリエチレンの発見のような、偶然による発見が現代の科学技術を大きく進歩させてきました。従来のPCよりも約1億倍高速とされる量子コンピューターの技術を大きく進歩させる可能性を秘めた発見もまた、実験室で起こった偶然によって生み出されたことが報告されています。 Coherent electrical control of a single high-spin nucleus in silicon | Nature https://www.nature.com/articles/s41586-020-2057-7 Engineers crack 58-year-old puzzle on way to quantum breakthrough | UNSW Newsroom https://newsroom.unsw.edu.au/news/scienc
米グーグルは23日、量子コンピューターを使い、複雑な計算問題を最先端のスーパーコンピューターよりも極めて短い時間で解くことに成功したと発表した。理論上、量子コンピューターはスパコンを上回る性能を持つと考えられてきたが、世界で初めて実験で証明した。人工知能（AI）などに続く革新的技術として期待される量子コンピューターの実用化へ、大きく前進する。同日付の英科学誌「ネイチャー」で成果を報告した。発
山下 裕毅 先端テクノロジーの研究を論文ベースで記事にするWebメディア「Seamless/シームレス」を運営。最新の研究情報をX（@shiropen2）にて更新中。 米ペンシルベニア大学などに所属する研究者らが発表した論文「Microscopic Origin of the Entropy of Astrophysical Black Holes」は、ブラックホール内部をモデル化し、それらの状態の数を数え上げる式を導き出し、ブラックホールの総エントロピーを計算した研究報告である。 ▲論文のトップページ スティーブン・ホーキング氏とヤコブ・ベッケンシュタイン氏は1970年代に、ブラックホールはエントロピーを持つこと、そしてそのエントロピーがブラックホールのホライズンの面積に比例することを発見した。しかし、統計力学の観点から、このエントロピーがブラックホール内部のどのような微視的状態の数に対
物質の全ては波物理学の常識では同時に成り立つはずのない2つの性質「粒子」と「波動」が、どちらも成り立ってしまうという問題に対し、最初の光を当てたのが、物理学者としては異例の系譜を持つフランス公爵家出身の貴公子ルイ・ド・ブロイでした。 「アインシュタインの発見は、あらゆる物質粒子、特に電子に拡張されなければならない」ルイ・ド・ブロイの肖像 / Credit:Wikipedia Commons彼はX線を研究する兄モーリスの影響で物理学にはまっていき、兄が公爵家を継ぐために科学の道を諦めたため、その意志を引き継いで物理学者になりました。 ド・ブロイの発想は非常に画期的でした。 彼は光が粒子なのか、波なのかという論争を物理学者たちが繰り広げる中で、次のようなことを考えたのです。 「波であるはずの光が粒子のように振る舞うのだとしたら、原子などの粒子は波のように振る舞うのではないだろうか？」 ド・ブロ
ついに虚数を観測することに成功！ - ナゾロジー
虚数の測定に成功したようです。 3月1日に『Physical Review Letters』（理論パート）と『Physical Review A』（実験パート）に掲載された論文によれば、量子の世界において虚数で表現される部分が、粒子の状態において決定的な役割を果たすことが示されました。 具体的には、もつれ状態にあり、かつ実数部分の情報が同じで見分けがつかない光子のペアを、虚数部分の情報を元に見分けたのです。 何を言っているのかわからないと思いますし、にわかには信じがたい内容ですが、論文が掲載された『Physical Review』は物理学では最も権威がある科学雑誌であり、信ぴょう性は高いと言えます。 しかし、いったいどんな方法で、虚数は観測されたのでしょうか？
夏です。木々の緑が鮮やかな季節がやってきました。 [tsujimotterの母校、北大にて撮影] 植物の葉を眺めてると、私はいつもこんな疑問を思い浮かべます。 どうして緑色なのだろうか？ 色は、私たちは幼い頃から知っている身近な存在です。その一方で、とても神秘的な存在でもあります。 色とは何だろうか？ 考えれば考えるほど、その正体が分からなくなってしまうのです。 たとえば、みなさんは色の仕組みに関するこんな問いに答えられるでしょうか？ ・空の色が青色なのはなぜだろう？（太陽の光は白色のはずなのに） ・絵具を混ぜて金色が作れないのはなぜだろう？（そもそも金色っていったい何なのだろう） ・モルフォチョウの翅の色がきらびやかな青色をしているのはなぜだろう？（自然界には青色をした物質はほとんどない） 今回考えたいのは「植物の葉はなぜ緑色なのか？」です。 この問いを突き詰めていくと、分子の中にある電
りこ @ricomattan @snmr_s 量子コンピュータでも半分にしかできない作業って、いまやってるひとかなり優秀じゃんwww でも、できれば違う事に使って欲しいな 2023-01-03 17:00:23
量子物理学の法則では、物質の状態が変化してもその「情報」が失われることはなく、変化後の形態に保存されている情報から過去の状態を知ることができます。しかし、巨大な天体が崩壊して形成されるブラックホールにおいては、元の情報が失われてしまう「ブラックホール情報パラドックス」が生じます。このパラドックスについて、イギリス・サセックス大学の物理学教授であるザビエル・カルメット氏らが、ブラックホール情報パラドックスを解決する方法を発見したと報告しました。 Quantum gravitational corrections to particle creation by black holes - ScienceDirect https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.137820 ‘Quantum hair’ could resolve Hawking’s blac
トンネル効果で新たな分子ができました。 オーストリアのインスブルック大学（University of Innsbruck）で行われた研究によって、世界初となる量子「トンネル効果」を利用した分子反応実験が行われました。 量子力学的トンネル効果を用いた分子反応が実験的に観測できたのは、今回の研究が世界ではじめてとなります。 研究ではトンネル効果が起こる頻度も観測されており、重水素陰イオンと水素分子の間で起きた1000億回の衝突あたり1回のトンネル現象が起こって、新たな分子（水素と重水素が結合したもの）が生成されていることが示されました。 研究者たちはトンネル効果の正確な頻度や発生要因を解明することができれば、核反応をはじめとしたさまざまな化学反応の予測を、より正確に行えるようになると述べています。 研究内容の詳細は2023年3月1日に『Nature』にて掲載されました。 今回の記事ではまず前半
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
単一原子が量子的な波として広がっていく1920 年代、猫のパラドックスで知られるシュレディンガーは、波動方程式によって粒子が持つ波と粒子の二重性を表現することに成功しました。 新たな研究では単一の原子が波のように振る舞う様子を鮮明な画像として記録することに成功しています。 量子の奇妙な世界では、粒子は特定の場所に固まって「存在する」のではなく、空間のなかで「存在確率が分布する」というあやふやな状態にあることが知られています。 ですがシュレーディンガーの波動方程式を使うと、ある粒子が特定の場所に存在する確率密度を導き出すことが可能になります。 単一原子が量子的な波として広がっていく / Credit:Joris Verstraten et al . In-situ Imaging of a Single-Atom Wave Packet in Continuous Space . arXiv
GPSに依存せず世界中で船舶の正確な位置がわかる「量子航法システム」の最初の試験にイギリス海軍が成功、衛星の妨害や誤動作に強くGPSが使えない潜水艦でも利用可能に
イギリス海軍が、ソナーや衛星通信、GPSなどの外部ソースに依存することなく世界中で船舶の正確な動きや位置を特定できる「量子航法システム」の最初の実験に成功したことを発表しました。 Quantum navigation | Research groups | Imperial College London https://www.imperial.ac.uk/centre-for-cold-matter/research/quantum-navigation/ Royal Navy's experimental ship carries out first trial of quantum navigation system | Science ＆ Tech News | Sky News https://news.sky.com/story/royal-navys-experimental
日曜化学：量子力学の基本と球面調和関数の可視化（Python/matplotlib） - tsujimotterのノートブック
最近、とある興味 *1 から量子力学（とりわけ量子化学）の勉強をしています。 水素原子の電子の軌道を計算すると、s軌道とかp軌道とかd軌道とかの計算が載っていて、対応する図が教科書に載っていたりしますよね。 こういうやつです： Wikipedia「球面調和関数」より引用 Attribution: I, Sarxos 個人的な体験ですが、予備校の頃は先生の影響で「化学」に大ハマりしていました *2。 ここから「Emanの物理学」というサイトの影響で「物理」に目覚め、そこからなぜか「数学」に目覚めて現在に至ります。そういった経緯もあって、化学には大変思い入れがあります。 特にこの水素原子の軌道の図は当時から気になっていて、自分で描いてみたいと思っていました。先日ようやく理解でき、実際に自分で描画できるまでになりました。以下がその画像です： これはタイトルにもある「球面調和関数」と呼ばれる関数を
量子コンピューターはよく誤解される 最近（2020年2月）、ハイプカーブの絶頂期に入った量子コンピューターですが、良い記事や書籍が増えてきました。しかし、それでも初期のころは、誤解を招くような記事が散見されたことも事実です。現状でも完全に無くなったとは言い難いところです。 一時期のAIブームの時のAIに対する見え方に似ていて、もうすでにものすごいものが動いているように見えている印象があります。 期待値が上がってくるのは、自称量子コンピューターエンジニアとしては嬉しいことではありますが、一方で過度の期待を招くものでもあり、それはそれで危険でもあります。 現状を正しい理解しておくことはとても大切です。 ここでは、雑談レベルで話しているときに、よく聞かれる内容をダンプしておきたいと思います。 量子コンピューターは並列処理ができるので速いらしいじゃん！ ⇨ 並列処理ではなく、計算のルールの違いを巧
分かる 教えたくなる 量子コンピューター
分かる 教えたくなる 量子コンピューター QUANTUM-COMPUTER 量子コンピューターということばを見聞きして何を思いますか？「高速計算できることは知っているけど仕組みはよく分からない」と立ち止まってしまう人も多いのではないでしょうか。そんな人泣かせの量子コンピューターについて、基礎から計算の仕組みまでQA方式でやさしく解説します。
「時間結晶」とは、安定した物体が時間を通して変化しないという物理学の規則を破り、エネルギーの出入りがない基底状態でも運動を繰り返す物質の状態のことです。かつては「時間結晶は実現不可能」とも考えられてきましたが、近年では時間結晶の作成や時間結晶が振動する様子の撮影などが成功しています。新たにイギリスやフィンランドなどの研究チームが、「時間結晶を15分以上も観察し続ける」という実験に成功したと報告しました。 Nonlinear two-level dynamics of quantum time crystals | Nature Communications https://doi.org/10.1038/s41467-022-30783-w Time crystals “impossible” but obey quantum p | EurekAlert! https://www.eur
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燃料がいらない!?日本を含む研究チームが史上初の「量子エンジン」試運転に成功！ - ナゾロジー
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量子コンピュータがシフト表の割り当てに使われてるらしいが地味すぎへんか？→めっちゃくちゃ助かるらしい
スティーヴン・ホーキングが残した「ブラックホール情報パラドックス」が解決か、ブラックホールから情報を取り出せる可能性
史上初！量子トンネル効果によって分子結合が生成される様子を確認！ - ナゾロジー
単一原子が「量子的な波」に変化する様子を視覚的に捉えることに成功！ - ナゾロジー
社会人のための量子コンピューター超入門 量子コンピューターのよくある誤解を正す編 - Qiita
物理学の法則を破る「時間結晶」を15分以上も観察し続けることに成功、量子コンピューターの研究にも弾み