【量子力学】シュレーディンガーの猫、救われる★2
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https://www.gizmodo.jp/amp/2019/06/scientists-save-schrodingers-cat.html
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
前スレ (★1：2019/06/22(土) 06:13:05.39)
【量子力学】シュレーディンガーの猫、救われる
http://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1561151585/ 僕の財布のお金はシュレーディンガー、
まだあるなと思っていると、いつの間にか無くなっている >>492
EPR相関 ボーズーアインシュタイン凝縮 せいめいりょくのつよい そらとぶ どくをもつ しんだねこ ということは、確率論でしか世界の振る舞いが予測ができないことを嫌って
「神はサイコロを振らない」と言ったアインシュタインの勝ちということか？ >>559
＞宗教だよ光速度不変は
観測結果が光速不変であることを示しているんだから仕方ない
どんなに美しく説明できる理論を持ってきても、観測結果がそれと異なれば、その理論は間違い
観測結果を受け入れるのが科学
観測結果を無視するのが宗教 猫でもネズミでも生物のほうは何でもいいんだ
｢放射性物質が崩壊する確率で毒ガスを発生する装置｣が謎すぎる >>1
5chでIDが変わっても、また同じIDに戻せるってことだよね。 >>529
そんな自堕落じゃないぞ！
女だからかもしれないけど。
むしろ恋人という観測者がそばにいるときこそ、だらだら でれでれ
するw
>>542
存在しない＝無
宇宙がいまだ存在しないと定義してしまったら、それは進化できない。
縦横高さのないものは、変化しようがない 電子に少しずつエネルギーを与えればとなっているから
箱の中に毒の中和剤を加えればと猫が生きてる事が予測できるって事なのか
そりゃそうだろうとしか思わんが 当家のお猫さまにシュレディンガーの猫の話をしてやったら
退屈そうに後ろ足で耳を掻きながらいったね
「なんでガスチェンバーに猫入れるのさ、そこは人間でよくない？」ってｗ
「まあ思考実験で別にガチに入れるわけじゃないよ」といったら
「嘘つけよ、ドリームボックスとかやってんじゃないか人間ども」って言われて
これにはぐうの音も出なかったね
まあ株式用語の「デッドキャットバウンド」じゃないけど
人間っていうのはとんでもない用語を嬉々として使うもんだね。救いがたい。 新しい発見があったのは素晴らしいのだが。
なんでシュレディンガーは説明にネコを使ったのか。イヌでも良いのに。ヒトでも良いし。ヒトモドキなら尚良いし。 光速度不変は実験より電磁気学からでは?
電磁気学が正しいとそうなってしまう
マクスウェルの方程式 - Wikipedia
マクスウェルの方程式は、電磁場のふるまいを記述する古典電磁気学の基礎方程式。
電磁波の波動方程式
マクスウェルの方程式により、電磁波の伝搬を記述することができる。
真空の誘電率と真空の透磁率の各値から導かれる定数 c の値が光速度の値とほとんど一致することから、
マクスウェルは光は電磁波ではないかという予測を行なったのである。その予測は1888年にハインリヒ・ヘルツによって実証される。
マクスウェルの方程式と特殊相対性理論
19世紀後半を通じて物理学者の大半は、マクスウェルの方程式において光速度が全ての観測者に対して不変であるという奇妙な予測のために、
またそれがニュートン力学の運動法則と矛盾したために、これらの方程式が電磁場への近似的なものに過ぎないと考えた。
しかし、1905年にアインシュタインが特殊相対性理論を提出したことによって、マクスウェルの方程式が正確で、ニュートン力学の方を修正すべきだったことが明確になった。
これら電磁場の方程式は、特殊相対性理論と密接な関係にあり、ローレンツ変換に対する不変性（共変性）を満たす。 光速度不変は「観測事実だから正しい」のであって
「マクスウェル方程式から導かれるから正しい」訳じゃない 光速度不変は人間の観測速度を計算式にしたものにすぎない 結果には必ず原因がある っていうのは、どこまで遡れるのかな。
夜空の星の配置を見れば、この世には規則性とランダムネスが
混在してるとしか思えない。
規則的な部分は本当に厳格だけど、本当に根源から決定論的なら、
このランダムさはどこから生じるの？ ニュートリノ 「光より速い」 相対性理論覆す測定結果 名古屋大など国際研究チーム 日本経済新聞 電子版
2011/9/23
ニュートリノを観測している名古屋大などの国際実験チームが23日、光より速いものはないとするアインシュタインの相対性理論の前提を覆すような測定結果を発表した。
ニュートリノの速度は光の速度より速い、相対性理論と矛盾 CERN AFPBB News
2011年9月23日
素粒子ニュートリノが質量を持つことの最終確認を目指す国際共同実験OPERAの研究グループは22日、ニュートリノの速度が光速より速いことを実験で見出したと発表した。
確認されれば、アインシュタイン（Albert Einstein）の相対性理論に重大な欠陥があることになる。
光の速度は不変ではなかった！ アインシュタイン相対性理論を覆す「0.96478のゆらぎ」とは？ TOCANA
2016.12.05
相対性理論の“金科玉条”の1つに光の速度は常に一定であるという「光速度不変の原理」がある。
驚くべきことにこれまで常識と考えられてきたこの原則の立場が今、大きく揺るがされている。
「この数字が正しいことが判明した暁には、アインシュタインの理論が修正されることになるでしょう。
光速が一定ではないという私たちの主張は、かつてきわめて急進的なものと見なされていましたが、今や数値で検証できる段階にまできたのです」と研究チームは言及している。 全てを動かすビッグバンの力に人間が抵抗できるわけがない。ランダムや自由があるというのは思い込みで全宇宙は隅から隅まで決定されてるんだよ >>581
測定ミスって撤回してるじゃん 古い話を… これが正しいとなると世界は物理法則の因果のみで成立しいて
決定論が正しいってことになっちゃうんじゃね
そうなると宇宙が単純した時に147億年後に地球の5ちゃんねるに俺がこの文章を書き込むことが
因果律として決定されてたってことになっちゃう このレスに対してだ。
光速度不変の原理が観測事実として確定しているならば、それを疑う結果はでてこない。
疑える余地があるからだ。
> 光速度不変は「観測事実だから正しい」のであって >>582
シミュレーテッド・リアリティー仮説が、もし正しいとすれば
理由なきランダムネスの説明も可能ではある、って考えたことはある。
上位リアリティー（上位宇宙）に存在するコンピュータが、乱数を
発生させてる。
でも下位リアリティーの住人は上位にアクセスできないので、その
不規則性の原因が分らない。 事実をありのまま観測することができる目を持てたら限りなく自由に近付けるはず >>588
大切なのは客観性だから。
視力があっても盲目の人間はいくらでもいる。もちろん科学者も例外ではないと思うね 単細胞の人間にはランダムに見えても多角的視点を持つ人間には美しい論理性を見出だすことができるのだろう。
それか優れた科学者である 死の定義すら生きてる人間の都合と合理性でジャッジされてるあやふやな現状で箱の中の猫の生死を量子的に語ったところで何の数値も出やしない 本来は二重スリットの実験結果には何の矛盾もないんだ >>586
宇宙の広さが無限大と仮定すると、起る確率がゼロより大きいことは
100%の確率で起るよね。
無限大でないとしても超々々広大なら、面白いことも大量に起こる。
5chへの書き込みという俗っぽい行為を、宇宙開闢と対比させると
落差が大きいけど、もし根源から何もかも決定してるなら、あなたの
言うとおりになるね。
ただ俗っぽくないことも無味乾燥なことも、比較にならないほど
大量に起こるから、バランスのようなものが崩れることはないかな いやいやそういう話じゃないから
量子力学が正しければ半死半生の猫が観測されるが実際はそんなことありえんよな
←実際に観測されましたが何か？って話だからね >>14
おまえは新しいものを全部胡散臭いと感じるだけ
学校でそういうやつが1番胡散臭いとおしえないことが日本の教育の失敗の一つ >>586
宇宙法則も人間の意識もアルゴリズムにすぎないとおもうぞ
ただそこにランダム的な要素が入るから決定論とは直接結びつかない
また分岐したり平行して世界線は進んでいる可能性もあるだろうし 決定論に決まってんじゃん
でも原理的に観測不能なんだから確率論でいいじゃん
論争する必要が無い シュレーディンガーの猫問題の主役が猫だと思ってるやつ多過ぎ問題
メインは「核分裂反応のタイミングが予測できない」という問題ところであって、猫はどーでもいいニャン 初めて量子という概念に触れたとき、それって「四角い三角」って言ってるようなもんだろと。
「四角い三角」と、とりあえず表現は出来るがその実、意識の中に明確にその像を結ぶことは出来ない。
理解するという事を、明確に象を結ぶ事・・と定義するなら
量子はそもそも人間にとって「理解」の対象外なのではと >>602
猫がそんな状態で閉じ込められたら毒ガスなくても100%死んでると思う。 放射性物質は、自然崩壊していてベータ線を出すものも有ればアルファ線を出すもの
ニュートリノを出すものも有ります。
いつ崩壊するかは、確率でしか記述できないが、多くの原子が集まった物質では
半減期などはどれも同じだ。ところが、原子核一個だけだといつ崩壊するかは判らな
い。でもこの実験では、一滴づつ水滴を満たして行ったコップの水があふれるように、
崩壊の前兆が見えるものも有るって事を示した。
素数と原子の魔法数がよく似てる様に、この世の中には基本単位があってその基本単
位が素数の様に満たされて行くと、一気に性質が変わる点が有るのかも知れない。
でも基本単位は小さすぎて計る事は出来なさそうだ。ｗ なんかよくわからん話だが箱に、のぞき窓でもつけたってことでいいのか？ 「スレディンガーの子猫」
存在は確認されているが、決してさわれないもの 難しい雰囲気を出すためにあえて生物に例えてわかりにくくしてるのだろう つまり、まんこに突っ込むまでは処女かヤリマンかわからないってことか？ >>16
少なくとも換金しなきゃ結果は変わらんからさっさと観測した方がいい これはひょっとしたら猫の話は記事書いた人の後付じゃないの
本物の量子じゃなくて擬似量子システムを使うコンピューターの話だから
猫は関係ないんじゃ そもそも重ね合わせの状態の猫など存在できないし猫で例えたとかいうのも間違い
いくらミクロの世界が不可思議であろうと生きながら死んでいる猫などあり得ないからパラドックスなのに 小型の量子サイズ・ネコで考えればいいだけだ
現実サイズの想定でおかしい話になるだけで
仮定、想定の話としてはおかしくはない
ドラえもんの道具でトンネル通ると小型になるやつあったろ。 >>232
猫が箱を開けるまで閉じ込めた奴が生きているか、死んでいるかはわからない にゃんえんを覗き込む時、等しくにゃんえんに覗き込まれてるのにゃ >>202
不祥事と評価する観測者がいて初めて不祥事となるのだ 重ね合わせ状態のネコなんて最初から存在しない
箱を開ける前から量子デコヒーレンスは発生している >>625
非日常の極小世界の出来事だと思ってると、どんな
デタラメも信じそうになってしまう。
でもそのデタラメを肯定すると、それはマクロの世界
にも影響することになり、起るわけない奇妙なことが
起こってしまうよ、というパラドックスの提起が肝なんだよね。
だからこの話は、猫を通常の大きさとして考えないと無意味 もし誰も見ていない月が消滅するなら、なぜ次に見たときに
完全再現されるんだろう？
月を再構成するための情報は、どこにどのように保存されてるのか。
情報が残るなら、それは完全な消滅と言えないのでは
この問題は、ホログラフィック宇宙論が解決してくれるかな？
まあ自分はアインシュタインの例の発言を信じたいけど >>638
その場合は消滅(破壊)出はなく「存在しない」って意味だと思うよ。
また出てきたとしてもそれは創造や再構成してる訳じゃない
消えてるあいだその要素が形をどこかに行っているのならそもそもの主張に合わないし 麻雀もそう
ツモるまですべての牌が重なった状態になってる >>640
次に月を見たときに、クレーターが一つ増えてたとする。
なぜ存在しない隕石が、存在しない月にぶつかるのかな？
「無」は全てに対して、どんな影響も与えることは出来ないのに まあ私のような素人が思い付く疑問なんて、歴代の世界トップクラスの
天才達が、とっくのとうに自問自答で解決してるだろうけどねw
私が知らないだけで >>642
「無」は全てに対して、どんな影響も与えることができるから >>645
もしよかったら詳しい説明をお願いします >>645氏の主張を算数で表現すると
0 + 0 = の答えは無限大に成り得る
ということになる。
私の主張は 0 + 0 = あくまで 0 片目しか見えない人が月を見ています
見えない方の目には月は存在していません >>648
念のために言うと
眼球1個の視界に映ってる = 存在してる という話じゃないよw
誰かが見てる/誰も見てない の違いで、月そのものの存否が
物理的に変わる、という大変奇妙な話。
承知だったら ごめんなさい 結局非決定論派のニールスボーア博士にしろ、決定論派にしろ、論理性は否定してないよね。
確率論を認め神はサイコロを振って「決める」と言ってるのが非決定論で、神はサイコロを振らずに「決める」と言ってるのが決定論なわけですから。 神様はたとえ話で言ってるだけかと
神様が振ってるにしても、振ってないとしても、神様前提が論理的ではないが 不確定性原理、非決定論、コペンハーゲン的解釈の裏付けが少しずつ取れて来てるからといってランダム性の肯定とはならないと思うんだよなぁ。
スピリチュアル詐欺師なんて「私たちが見ていない時は世界は決まってない＝世界は私たちの好きに決められる」なんて大ホラ吹聴して回ってるからな。 「ラプラスの悪魔」の存在を認めるか認めないかという神学論争
決定論ではない世界の方が面白い >>650 それは現在の確定についてですかね？
今後の未来への展開となると、カオス理論などによって
それら時系列的な展開での「決定論」は取れないというのが、現在の起訴認識としてもいいですかね？ 猫、生き返らすことできるの！？ 嬉しい……。え？ 違うの？ >>653
「見る」とか「観測する」とかの言葉を不用意に使うからオカルティックな誤解を生むんだろうね
量子のデコヒーレンスは純粋に物理的な現象に過ぎない コペンハーゲン解釈って言うのは、あくまで解釈であって理論ではない
理由わからないが、こういう風に解釈すればつじつまが合うって言ってるに過ぎない
エヴェレットの多世界解釈も同じでつじつま合わせなだけ
だからエヴェレット本人も、こんな解釈すればつじつま合うけどそんなわけないよねって本人が否定している
アインシュタインが解釈に対して怒るのも無理は無い ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
