量子もつれは「瞬間」ではなく誕生には232アト秒のタメ時間があった
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/179350
量子力学の不思議な現象「量子もつれ」は、離れた粒子同士があたかも瞬時に情報を共有するかのように振る舞うことで知られています。 かのアルベルト・アインシュタインですら「不気味な遠隔作用」と呼んで忌避したほどで、その振る舞いは光の速度さえ無視して一瞬で起きるように見えるのです。 しかしオーストリアのウィーン工科大学（TUウィーン）で行われた理論研究によって、量子もつれは文字通りの“瞬間”に生じるわけではなく、場合によっては232アト秒（1アト秒＝1秒の100京分の1）の時間を要する場合があることを突き止めました。 なぜ量子もつれは発生に奇妙なタイムラグを持っていたのでしょうか？ 研究内容の詳細は…
重力を計算資源にする「時空コンピューター」の基礎理論が発表
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重力そのものを利用して計算を行うコンピューター――SFでしかありえないような未来像に、物理学者たちが小さな現実の一歩を刻みました。 ベルギーのブリュッセル工科大学（ULB）で行われた研究によって、量子もつれを暴く式をヒントに、「時空が動くかどうかを一発診断する鋭い不等式」が報告されたのです。 この不等式は「ベル不等式が量子もつれが起きているかを判定するように、時空の曲率変化による通信成功率の変化を判定する」のです。 何やら突拍子のない話に思えますが、研究者たちは重力レンズのように曲がる通信経路を利用できれば、従来は光速と因果順序に縛られていた情報リレーの壁を超え、「重力を計算資源にする時空コ…
重力が粒であることを証明できるかもしれないMITの画期的な実験
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科学の世界で長年解けていない謎、「重力は量子的現象なのか？」――この難題に挑むため、アメリカのMIT（マサチューセッツ工科大学）の研究チームがレーザーを使って約1センチ大の「ねじれ振り子（トーションオシレーター）」を室温からわずか0.01ケルビン上（10ミリケルビン）の極低温まで冷却することに成功しました。 ねじれ振り子は古くから重力の実験に使われてきた装置ですが、今回研究者たちは最先端のレーザー技術と組み合わせることで、この振り子を10ミリケルビンという極低温にまで冷やし込むことに世界で初めて成功したのです。 この成果によって、「重力は量子か？」という物理学最大級の疑問に答える実験への道が…
複数の量子もつれ属性を同時に持つ「超量子もつれ」状態を作成
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アメリカのカリフォルニア工科大学（Caltech）で行われた研究によって、1対の原子の間に2つの異なる種類の属性の「量子もつれ」を二重に繋げることに成功しました。 まるで双子の兄弟が、苗字に加えてファーストネームまで同じになってしまったかのように、2つの原子が複数の性質でペアを組んだのです。 この多重の量子もつれ「ハイパーエンタングルメント（超量子もつれ）」と呼ばれるこの現象を、物質系の原子としては初めて実証することに成功したのは初めてとなります。 研究者たちはいったい原子のどんな性質をもつれさせたのでしょうか？ 研究内容の詳細は2025年5月22日に『Science』にて発表されました。 …
時間も空間も本質ではなくどちらも「量子もつれ」から生じている
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夜空に輝く星々や、手を伸ばせば触れられる身近な物体――それらが存在する空間は、ごく当たり前に「そこにある」ものだと私たちは考えています。 ところが最先端の物理学では、そんな「空間」そのものが、実は“見えない量子の糸”によって巨大な情報のネットワークとして織り上げられているかもしれない、という驚くべき考え方が浮上しています。 カナダの物理学者マーク・ヴァン・ラムスドンク氏は「量子もつれこそが空間を繋ぎ止める“接着剤”のようなもの」だと述べています。 にわかには信じ難い話ですが、最先端の物理学では「空間そのものが量子もつれなどの量子的現象から生じている」という驚くべきアイデア――「時空エマージェ…
量子もつれが宇宙最強の「つながり」であることが証明された
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ブラジルのカンピナス州立大学（UNICAMP）で行われた研究によって、量子力学の不思議な現象「量子もつれ」は、自然界でこれ以上ないほど強力な“つながり”であることが明らかになりました。 量子もつれによる相関が自然界の上限に達しており「自然界にはこれ以上強い相関を許さない基本原則がある」ということが判ったわけです。 しかしなぜ量子もつれは最強なのでしょうか？ 研究内容の詳細は『Physical Review A』にて発表される予定です（印刷中）。 目次 量子もつれが最強な理由量子もつれが上限ギリギリと判明 量子もつれが最強な理由 量子もつれが最強な理由 / Credit:clip …
量子もつれを使い「未来の観測で過去を変える」タイムトラベルのシミュレーションに成功！
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/136596
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2023年の研究では、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ています。 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、この研究では「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…
量子力学の「非常識さの限界」がみえてきた―――最小シナリオで見えた新たな境界
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/174138
量子力学は、誕生から100年を超えてなお私たちの物理観を根本から揺さぶり続ける学問です。 電子や光子といった極小の世界で起こる「もつれ」や「確率論的ふるまい」は、古典的な物理の常識をはるかに超える現象として、世界中の研究者たちを魅了してきました。 しかし、そんな量子力学にも「到達できる上限」と「超えられない境界」があるとしたらどうでしょうか。 フランスのパリ＝サクレー大学（UPSaclay）で行われた研究によって、量子力学が実現しうる統計パターンの“端”とも言えるポイントがほぼすべて洗い出され、量子力学の非常識さの限界値のようなものが明らかになったのです。 これは、一見抽象的に思える話題です…
画像情報を物理的に送信せず「テレポート」させることに成功！
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/142269
SFの世界にまた1歩近づきました。 2023年、南アフリカのウィットウォーターズランド大学（Wits）で行われた研究によって、量子もつれを利用して、物理的には何も送信せずに、ネットワーク上で情報量の多い複雑な画像を転送する方法が初めて示しました。 この革新的な研究は、情報がテレポートされたかのように瞬時に移動する技術の実証であり、将来の量子通信において重要な一歩となります。 しかし、送信者と受信者の間で画像情報が絶対に伝達されないのならば、いったいどうやって情報が届いているのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年12月13日に『Nature Communications』にて「非線形検出器…
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