【サイエンス】質量をもった粒子の空間断熱移送に成功 京大の研究
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リープ格子のイメージ図。中央に示された3つの格子点が空間断熱移送に必要な3つの容器に対応する。（画像: 京都大学の発表資料より)
1月17日に英Nature communications誌で公開された論文によれば、京都大学の研究チームが、質量を持った粒子の空間断熱移送を世界で初めて成功させたことが明らかとなった。
質量のない量子では、条件をうまく整えるとトンネル効果により、隣り合う3つの容器がある場合に最も端の容器に存在している粒子が、真ん中の容器を飛ばし反対側の端の容器に一気にジャンプすることが確認されている。これを空間断熱移送と呼ぶが、今回の京都大学の研究では、質量を持った粒子でそれを実現させた。
通常であれば、粒子が容器から容器に飛び移るためには、容器間の壁を飛び越えられるだけのエネルギーが必要になる。しかし質量が極めて小さい量子の場合、十分なエネルギーを与えてやらなくとも、壁を飛び越えることが確率論的に可能である。量子におけるこのような挙動を、トンネル効果と呼ぶ。
空間断熱移動が可能になるのは量子に波動性があるためで、複数の量子が存在する場合には、この波動性によって干渉現象が起きる。A・B・Cの順に並んでいる容器を想定した場合、量子がAからCの容器に飛び移る際、通常は必ずBを経由しなければならない。しかし2つの量子によって、干渉でBの位置における波動を打ち消し、ゼロの状態を作り出せれば、量子はBを経由しないでAからCに一気に移送が可能になるという。
今回の研究成果を最も単純な形で説明すると上に書いた通りだが、実は容器は3個にとどまらず、無限個で連鎖させても同じことが再現可能だという。これが意味することは、重さのある粒子を理論的には無限の距離において瞬間移動させることが可能になるということである。
仮にこの粒子に何らかの情報を与えて無限の距離を瞬間移動させることができれば、時間を必要としない情報通信が可能になるのかもしれない。
この研究では、磁石が鉄を引き付ける強磁性のメカニズムがまだ解明されておらず、その謎の解明につながる足掛かりにもなるという。
宇宙戦艦ヤマトなどのSFの世界では、瞬間移動はワープ航法という架空の技術として登場してくるが、今回の京都大学の研究は質量こそ小さな粒子ではあるものの、ワープを実験的に再現できる技術を見出したのである。
もしかすると、本当に宇宙戦艦ヤマトのような航行技術が近い将来実用化される日が来るのかもしれない。ただし、それまでの道のりはまだまだかなり遠そうだが。
2020年1月22日 11:48
https://www.zaikei.co.jp/article/20200122/549391.html 田崎晴明の熱力学で熱力学の復習してんだけど、
断熱準静過程が可逆になるのがどこから出るのかがわからん。
等温準静過程の方は可逆になるのは物理的に妥当だと思うけど、
熱力学の要請なんか？ ＞仮にこの粒子に何らかの情報を与えて無限の距離を瞬間移動させることができれば、
＞時間を必要としない情報通信が可能になるのかもしれない。
精神病の患者の発言並みに意味不明。 磁石が鉄を引き付けるメカニズムが解明されてないことに驚いた いやその場合でも光速は超えられないから
この記者なにもわかってないな これ単に
量子の世界では不確定性により位置が確定されないから
観測したときにその量子が容器Aの中にあるか容器Cの中にあるか確定するって
それだけの話じゃないの？
知らんけど ある量子の存在確率の雲の分布を見るとAの箱にある確率が10%Bにある確率が30%Cが60%ってこと？ >>11
受信側に装置が要るけどね。お前が最初に行って置いてこいって話。 「磁力」か、、、
そう言えば「磁力の速度」と言うのはまだ聞いたことがないな 電子のトンネル効果はごく普通にお前らの目の前の箱の中で使われている
これは間に空のキャビティが挟まってるということでしょ ＞壁を飛び越えることが確率論的に可能である。
測定したんではなく
悪まで可能性を説明したのか 量子テレポートも光速の壁を越えられないんじゃなかったか？
理論上はどこまで遠くでもと言うが、結局限界はある
観測可能な最も遠い宇宙に行くには数十億年かかる 真空中の光の速さは一定だが水の中では光速はすこし遅くなる
真空といえども実際はヒッグス粒子の海の中なわけで
逆にヒッグス粒子以外の中では秒速30万キロを越えることがあるのではないかね 人体の転送を実現できる日は来るんだろうか
しかしそれまでの個体は実は死んでいて新しい個体が再生されてるとかだと意味ないぜ 道中で一度「無」になってから
目的地で再度具現化するみたいな仕組みみたいだから
人類で同じ事したらワープ前の個体は一回消滅（死亡）して、ワープ後の到達地点で同じ個体再構築されるだけだな
ワープ後は自分と同じ遺伝子と同じ記憶を持った別の人が自分の代わりに生きてくだけだわ で、これ到達先にいるのは同じものなの？
どこでもドアの怖い話を思い出すね >>187
ハイゼンベルクの不確定性原理により量子力学では厳密なエネルギー保存則は適用できない
WikiPediaに詳しく書いてある >>209
超えられないのは、情報を伝えること。
物質自体は超光速で転送できてる。
量子もつれも、スピンの状態自体は超光速で伝わってるけど（神視点）、それに情報を載せられないので、情報が伝わる光速以下での伝達とくべつがつない。 でも実際技術者とかにはガノタは多いぜ。
JAXA見てみれば分かるだろうけど。
技術の進歩にクソの役に立たない奴がガノタを批判するのも
どうかと思うぞ。 光が粒子波動説で説明できるのなら
光は粒子、つまり質量を持つなら、どんなに小さな質量でも光の速さまで加速されたなら
光が当たったら死ぬんじゃない？
と講義中に教授に突っ込まなかった自分を褒めてあげたいｗ >>223
突っ込まなくてよかったな
大恥かいてたぞ
光子は質量0だ タイトルだけ見てサーモスに入れて運べば簡単だろと思ったw >>204
磁場（磁力）の速度と電場の速度が光速を決めるんだよ。
光って「電磁波」だから。 >>56
超光速が可能な理論に書き換えが起こるだけだよ >>59
質量保存の法則があるので、残像に残した質量分は本体から引かれる。
つまり、女子の体重測定の時に役に立つギジュチュ。 >>242
シュレッダーに巻き込まれたかどうかは、記録がないので観測しても確定できません。
シュレッダー記録の不確定性原理で証明されてます。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
