【量子力学】ミクロとマクロが合致 – 量子もつれの分布は熱力学で決まると判明 東京大学[04/25]

1 :しじみ ★:2018/04/30(月) 19:03:32.73 ID:CAP_USER.net
東京大学(東大)は4月24日、量子力学的に状態が特定された状態(量子純粋状態)が平衡状態として落ち着いているとき、
量子もつれの分布が、熱力学によって完全に決定されることを明らかにしたと発表した。
同成果は今後、冷却原子形やイオントラップ系における量子情報量の測定実験の解析に役立つことが期待されるという。

同成果は、東大物性研究所、東大国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構の研究グループによるもの。
詳細は、「Nature Communications」オンライン版に掲載された。

量子力学と熱力学との理論的な対応関係は、20世紀初頭から研究されてきた。
特に近年においては、熱源と完全に切り離された量子純粋状態を用いた熱力学の構築は、
理論的な興味はもちろんのこと、冷却原子を使った実験との対応からも、重要な課題となっている。

このような、ミクロな世界(量子力学)とマクロな世界(熱力学)の対応の研究に重要になるのが、量子もつれだ。
量子もつれとは、空間的に離れた2つの量子状態が互いに影響し合う現象のこと。

量子純粋状態が平衡状態へと落ち着く過程をコップの水で例えると、
水分子同士の衝突により量子もつれが次々と作られ、この量子もつれによって状態は平衡状態へと変化していく、
というように表現できる。しかし、平衡状態の中では大量の量子もつれが複雑に絡み合っているため、
一体どの程度の量の量子もつれが生じているのかを判断することは出来なかった。

そうした状況を受けて研究グループは、
熱平衡状態を表すような量子純粋状態における量子もつれの空間分布を研究。
量子純粋状態にある系を空間的に2つに分けた時に、
その領域間に存在する量子もつれの量がどのような性質を持つかを調査した。

研究グループはまず、熱力学系との厳密な対応が確立されている量子純粋状態に基づき、
量子もつれの量の空間分布を表す一般的な関数を導出。
また同じ関数が、孤立量子系の非平衡定常状態や
量子系のエネルギー固有状態といったさまざまな量子純粋状態の量子もつれの空間分布に対して共通してよく当てはまることを確認した。

これによって、熱力学系と対応した量子純粋状態における量子もつれの量が、
系の詳細によらない普遍的な性質を持つことが示された。

同成果に関して研究グループは、「量子純粋状態からの熱力学の構築にとって必要不可欠な、
孤立系における量子もつれの理解を深めるもの」、
「今回見出された普遍的性質を用いることで、
冷却原子系やイオントラップ系といった外界から孤立した量子系の実験データから、
その量子系の量子もつれを高精度に解析することが可能になることが期待される」などと説明している。

関連リンク
「Nature Communications」オンライン版
https://www.nature.com/ncomms/

図:量子もつれの空間分布のグラフ。物質をAとBの2つに分けた時に、
AとBの間にどのくらいの量子もつれが生じているかを縦軸に、物質A の長さを横軸にプロットしてある
https://news.mynavi.jp/article/20180425-621463/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180425-621463/

2 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:09:53.70 ID:f3pDjpdu.net


なんの役にたつん?

3 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:10:53.17 ID:QgTtWFYM.net

量子もつれは光速限界とは無関係な通信を可能にするのか?
一般的な常識というか感覚が通用しないクオンタムワールド。

やはり神様はサイコロを振ってるんだな。

4 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:11:32.81 ID:pT9Hlf7h.net

>東京大学(東大)は

バカの灯台に失礼だろwww

5 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:15:16.57 ID:jCmmYAie.net

>>2
 ↑
うっわああああ
これが実質学歴中卒(しかも成績は最悪)の実力か
凄まじいな…

6 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:16:10.70 ID:AbWb3CM5.net

なるほど!ワカらん

7 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:16:53.85 ID:PNJKR99E.net

相関が実際にあったかどうかは後からせいぜい光速止まりの別の通信手段で確認しないと結局確認は取れない

8 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:22:14.90 ID:7qG3a3Jk.net

え?なんだって?

9 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:22:46.09 ID:vKzSyHme.net

>>3
自分の知っているちっぽけな世界が全てでは無いだけのこと

10 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:24:05.36 ID:iFIaw9Xu.net

(゚∀。)ナルヘソ

11 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:26:05.17 ID:YNL1xTu/.net

量子のもつれはビッグバンの時に分かれたもう一つの次元の反対に飛びだした物質
可視でありながら完全に真逆の振る舞いなので、光など関係なく
平行しているもう一つの世界

12 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:27:05.51 ID:5k1Hq2AN.net

熱力学は相対論以前に成立したいわば古典的物理学だが、
熱力学と言う古い分野と量子力学と言う新しい分野とが量子もつれと言う現代物理の最先端の問題において、
奇しくも一致点を見せたという事がこの件の特筆すべきところであろう。

13 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:27:58.86 ID:7SQXIRPK.net

量子のもつれとは

豊かな世界だな

14 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:34:54.44 ID:W+KiwrGN.net

>>2

お前は何の役に立ってるわけ?

15 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:35:52.56 ID:1rSr08L1.net

ミクロの状態をマクロな数式で記述できたわけだな。
こういう作業が必要なんだよね。
まあいわば見えないものの見える化だね。

16 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:36:46.92 ID:2mWiFCfl.net

ポアンカレ予想を解いたペレルマンも、熱力学を応用して解いた的な事を
テレビで解説していたような

17 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:38:56.33 ID:Tt+qG4Xv.net

シュレディンガーの猫で説明してくれ

18 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:45:14.64 ID:0OMe2D4e.net

熱って原子の運動の量。
物理法則ってのは情報やエネルギーの運動法則。
時間って物理法則の経過量。

であるなら、絶対零度って何も物理的な変化が起きないから時間が止まってると言ってよいの?

19 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:47:07.62 ID:LWUhxgJ9.net

三角関係とか 不倫とかの

  もつれを 解決するのに役立つだろ

20 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:50:47.57 ID:IEfD8cQq.net

そもそも、量子のもつれとやらは何で生じるの?

21 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 19:51:45.87 ID:xoWFXKe1.net

ミクロマンとマクロス、夢のコラボ実現か

22 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:07:26.99 ID:1Kwb2ste.net

>量子純粋状態が平衡状態へと落ち着く過程をコップの水で例えると、
>水分子同士の衝突により量子もつれが次々と作られ、この量子もつれによって状態は平衡状態へと変化していく、

破綻している説明やな
結合する主な理由は、分子の結合が不安定だから結合するんだよ
完成した分子なら、水と油だよ
基礎が分らないと自己中な解釈で誤魔化す

23 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:08:46.75 ID:OIqfyI6I.net

研究者の給料って安いだろ
もう少し自分を高く売ることにも関心を持てよ
後進がなくなるぞ

24 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:09:56.49 ID:RUneyybn.net

これって前にニュースになった量子力学に熱力学第二法則を導入した奴の進化系?
この調子でミクロ世界では時間が逆流するって言ってる奴らコテンパンに論破して欲しいわ。
時間はミクロだろうがマクロだろうが逆流しない。

25 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:16:17.80 ID:dfLUYzJK.net

量子力学の基礎論の最近の発展は著しい
日本のグループの寄与も大きい
東大の沙川氏にはノーベル賞を受賞してもらいたいものだ

26 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:21:25.58 ID:QDJswOft.net

>>24
論破も何も観測されてないからその辺の噂話と変わらん

27 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:21:39.27 ID:jYMqUIEP.net

マテマテ!
やはり神はサイコロを降らない
ってコトかよ

28 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:26:17.96 ID:PiCMmnJL.net

全然わからんが面白そう

29 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:33:46.46 ID:tncehL9d.net

>>27
逆だ。

30 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 20:57:22.52 ID:iw23wycL.net

>>2
どこでもドアっつーか人にも使えるワープの基礎理論になる

31 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2018/04/30(月) 21:08:50.00 ID:7sczYmDT.net

>>12
え?
プランク放射で一致してんと違うん

参考になったらSNSでシェアお願いします!

レスを投稿する(名前省略可)

CAPTCHA


この記事を読んだ方へのおすすめ

最近のコメント

あああああ : 訴えられた『荒野行動』で「#PUBGを許すな」が盛り上がってしまう
 PUBGはキッズ少ないな、i7+1070クラスのPCが必要だ... (4/22)
ページTOPへ↑