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量子コンピュター/量子テレポーション

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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿.1 .2 .3 .4 .5 .6 | 投稿日時 2013/8/16 10:07
PXD02546  一人前   投稿数: 151
おはようございます。昨日のニュースですが転載しておきます。量子コンピュターの基礎になる量子テレポーションに成功させたとのニュースが入っています。
***
完全な「量子テレポーテーション」に初めて成功
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20130815-00000283-yom-sci
東京大の古澤明教授らの研究チームが、光の粒子に乗せた情報をほかの場所に転送する完全な「量子テレポーテーション」に世界で初めて成功したと発表した。

 論文が15日付の英科学誌ネイチャーに掲載される。計算能力が高いスーパーコンピューターをはるかにしのぐ、未来の「量子コンピューター」の基本技術になると期待される。

 量子テレポーテーションは、量子もつれと呼ばれる物理現象を利用して、二つの光子(光の粒子)の間で、量子の状態に関する情報を瞬時に転送する技術。1993年に理論的に提唱され、97年にオーストリアの研究者が実証した。しかし、この時の方法は転送効率が悪いうえ、受け取った情報をさらに転用することが原理的に不可能という欠点があり、実用化が進まなかった。

 光は粒子としての性質のほか、波としての性質を持つ。古澤教授らは、このうち効率がいい「波の性質」の転送技術を改良することで、従来の欠点を克服、これまでの100倍以上という61%の高い成功率を達成した。
***
古澤明先生の本は既に何冊か読んでいますが、サイトでは下記の紹介が面白いかもしれません。
http://next.rikunabi.com/tech/docs/ct_s03600.jsp?p=001046

ネーチャーの論文は下記のようです。
http://www.nature.com/nature/journal/v500/n7462/abs/nature12366.html?lang=en
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿.1 | 投稿日時 2013/8/16 16:08 | 最終変更
PXD02546  一人前   投稿数: 151
こんにちは、失礼します。
電子計算機でご飯をかなり食べましたアリアです。人文系大学院、神学校を出たとき、予備校、塾とIT業界には本当お世話になりました。介護の都合もあり双方の経歴を生かして、電子計算機、HALとかのことを教えたかったのですが、何せ文系ですぐ傾きそうな給与も安く(手取20万)、保険もない学校しかなく、大手運送屋システム(手取60万^^;;)に行った事を思い出します。
話がそれました。戻ります。古澤明先生の本から量子テレポーション、量子コンピュターの部分を引用します。
**
4.5量子テレポーション
量子クローニングの不可能性(no-cloning theorem)
古典計算機(現在のPCなどフォンノイマンの理論に基づく計算機)では、データのコピーは簡単に作ることが出来る。例えば、データが現れている端子に余分に配線を付け加えて電圧を計ればよい。あるいは、ハードディスクから記録を読み出して、書き写せばよい。しかし、量子計算機ではこのような操作をすることができない。なぜならm読み出すという操作は対象を観測することであり、観測した途端に状態は観測法に依存した固有状態に遷移してしまって、読み出す前の状態を一意に決められないからである。このように量子情報のコピーが作れないことを「量子クローニングの不可能性」と呼ぶ。これは「量子情報を密かに覗き見」することが不可能であることを意味し、量子暗号はこの基礎の上に成り立っている。
このように量子情報を読み出すことは出来なくても、それを遠隔地に伝達することは可能である。量子テレポーションは、EPRペアを使ってこれを実現する手段である(「量子コンピュター入門」宮野・古澤、日本評論社、2500円、P59)。この本は実際に一歩を踏んでいる方々の本なので非常に役立つと思います。これとブルーバックスの「テレポーション」があれば、ほぼ理解できると思います。

EPRペアは下記のサイトを読むと解り易い。
http://www.geocities.co.jp/hanagoyomi44/SiteManager/JA-R002.html
いわゆる、SFに出てくるテレポーション、「転送」に応用できるか否かは怪しいところだが、読みやすいサイトであると思います。
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2013/8/16 16:24 | 最終変更
PXD02546  一人前   投稿数: 151
一応、高校生や大学生の読者のために蛇足を加えますが、IT産業に入るためにはまず一晩くらい徹夜しても計算機が好きなこと、次にある程度の数値・知能問題で高得点をとること(これは練習で合格ラインまではいける)、最後に大切なことはゲイツ、ジョブ両人のように、出来なくてもまず、「出来る」といえる可能性思考を持つことが大切です。昔は「Aがガレージ一つから多国籍企業になったように、私も貴社を必ず世界のトップに導きます」で、「解った、内定。しかし、ここはAでなくFだぞ」でいけましたが・。(^^);;人によって、思想的に好き嫌いはあるかもしれませんが、古澤先生にもその気概が感じられます。
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2013/8/17 2:36
ゲスト 
アリアさん、お疲れさまです

この手の実験には、守らなければならない
鉄則があります

それは
(1)一番最初の状態というのは
1つの量子状態から始めなければならない事
(2)次の展開で、それを**非接触で分離する**操作を行う
【注】非接触という意味は
分離を古典論理で理解できるけれど
実際にどう分離されたは分からないように
分離できる装置もしくは部品という意味です

この2点がなければ意味を持ちません

ところが、光を非接触で偏光状態の異なる
と古典論理で理解できる2つの状態に分ける
ことは**できない**のです
そういう事をスル装置は偏光板というもので
そこから出てきた光は、すべて偏光方向が
決まってしまいますので
**分離できてません**

Half Mirror(Magic Mirror)
なら、反射光と透過光に
非接触な分離は出来ますから
それと偏光板を組み合わせるって事
なんでしょうが...

【注】Half Mirrorって
鏡だと思っていたら、その裏から覗かれていた
アレです

こうした組み合わせが
Stern-Gerlachタイプの非接触なsplitter
のような意味を持ち得るかなんでしょうね

ただ、laser beamでやってるようですが
問題の光学系を見ますと、beamの光路が
見えちゃってますよね
アレって空気中のゴミで、beamが散乱
して見える訳で、一切ゴミが無い高度な真空中
では、何も見えないですからね
散乱光がアレだけアルと、ソレとの相互作用を
どう解釈するんでしょうね

私なら、光学系一式をpackagingした容器を
真空にして実験しますが...
それに部屋も真っ暗にします
って事は、暗闇の中で、しかも光路も見えない
つまり、一切の実験装置や対象そのものも
何も見えない中で、一発勝負の実験をしますね

そうやってるんでしょうかね

そういう意識がアレば、キット
そういう事は言いたくて仕方なくなりますから
言うでしょうからね
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2013/8/17 11:47
PXD02546  一人前   投稿数: 151
こんにちは、失礼します。今日は関東では多少涼しくなっているかと思います。私は猛暑は今週までかなと予測してましたがあたったかも知れません。
コメントをありがとうございます。
>私なら、光学系一式をpackagingした容器を
真空にして実験しますが...
それに部屋も真っ暗にします
って事は、暗闇の中で、しかも光路も見えない
つまり、一切の実験装置や対象そのものも
何も見えない中で、一発勝負の実験をしますね
+++
以前、ブルーバックスで観た「量子テレポーション」の写真からはそこまで厳密にやっているかな、というように思えました。
その辺が「61%の高い成功率」の原因かもしれません。量子コンピュターも実用化されれば今のpCと同じく普通の室内で使われるわけでとくに工夫をしなくても良いのかもしれません。が、この装置だけ暗室におき、真空のほうがいいかもとやはり思います。
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2013/8/18 7:29
PXD02546  一人前   投稿数: 151
おはようございます。今日も猛暑ではなさそうですが、暑さは続くようです。夏ばてというのは暑さへの適応の問題で、多くは内臓の働きの衰えからくるように読んでいます。精力剤の効果のある(以上の?)葱とかニンニク(茎が出回る時期でもある)をとるとともに朝のラジオ体操(私は運動後のストレッチ)が大切と思います。
>ただ、laser beamでやってるようですが
問題の光学系を見ますと、beamの光路が
見えちゃってますよね
***
本当はレーザー光線、量子光学の話題をしようと思ったのですが、消化不良に終わりそうです。
>beamの光路が
見えちゃってますよね
**
チンダル現象に目を付けました。バーのほうでも話題になってましたね。チンダル現象は分散系の話になるわけですが・・。
wikiで概要を読みました。
「チンダル現象(チンダルげんしょう、英: Tyndall effect, Tyndall scattering)は、光の特性によって起こる物理化学的現象の一つ。分散系に光を通したときに、光が主にミー散乱によって散乱され、光の通路がその斜めや横からでも光って見える現象を言う。
19世紀イギリスの物理学者ジョン・ティンダルによって発見されたため、この名がある。」

専門的実験
http://www-antenna.ee.titech.ac.jp/~hira/hobby/edu/em/tyndall_mie/index-j.html
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2013/8/18 7:47
PXD02546  一人前   投稿数: 151
引用したサイトは東工大の安藤・広川先生の研究室ですが、この実験なら、ジョイフル本田に売っている実験器具でもできそうです(まあ、コップでもいいわけですが)。
それに多少危険ですが、古くなったCD再生機をバラして何とか動かして、レーザーを通せばレポート出来上がりですね。以前私がレーザー部を独立させようとしたときは切り方が悪く動きませんでしたが・・。ジャンク屋さんで何台か買えば・・。ばらす時は慎重さが必要ですね。
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2013/8/18 8:39
PXD02546  一人前   投稿数: 151
以前、youtubeにDVDコーダーからの作成例が、ありましたが強力すぎて危険です。実験には大古CDで十分だと思います。量子テレポーションにも十分と思います(やりたくても時間ない)。ここでやはり科学と倫理が問われるわけです。youtubeの工作例は注意しましょう。
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