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量子力学って概念とか哲学とかが一人歩きしすぎじゃない?


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観測観測いうけど、実際どういう装置を使っていて、どういう数値が実験ノートに記録されるのかちゃんと知ってる奴いるの?
量子コンピュータは0と1を同時に計算しますっていうけど、実際量子コンピュータのチップ見たことある奴いるの?
引用元: ・量子力学って概念とか哲学とかが一人歩きしすぎじゃない?
3: 瀧澤じゃのめ 2016/04/29(金)21:10:31 ID:tw@OrzTaki
見た時点で1か0か決まるんだよなぁ・・・
4:
>>3
0と1っていうのも単なる論理的な名前なんだけど、実際問題として物理的にどうやって構成されてるか、
どうやって0と1を区別してるのかちゃんと知ってる?
27:
>>4
それすごく知りたい教えて
表現できるのです、で説明終わるからずっと不満
57:
>>27
遅くなったけど
例えば、半導体みたいな固体チップの中に電子を閉じ込める
電子はスピンという磁性を持っている(棒磁石とみなせる)。
電子に外から磁石で磁場を与えることで、その外部磁場に対して、スピンが同じ向きか反対向きかを定義する(いわゆるアップとダウン)
このスピンの向きを実際に観測する方法は場合によって違うけど、例えばレーザーを使う方法がある。
レーザーをチップ(の中の電子)に当てて、その反射光をAPDという光子数(光の強度)を測る装置で測定する。スピンがアップなら応答光が弱い、ダウンなら強いみたいな違いが出る。
実験ノートには、観測された応答光子数(強度)が記録される。これをもってスピンが測定されたという。
60:
>>57
おお、ありがとう。ここまでは理解した
入力と出力は0と1に限るってことは、演算そのものが物理現象でできるのかな
64:
>>60
スピンは外部磁場によって方向が定義されていて、アップ、ダウンがある。これを便宜上0とか1とか名前を付ける。
で、このアップ状態とダウン状態はエネルギーが違う。このエネルギー差に対応したエネルギーを持つ電磁波(例えばマイクロ波)をチップ(の中の電子)に照射することにより磁気双極子遷移を起こす
これが0⇔1演算、すなわちNOT演算。
6: 瀧澤じゃのめ 2016/04/29(金)21:15:00 ID:tw@OrzTaki
量子力学とかって 「なんでそうなるの?」ってのがおおい
自然の摂理としか・・・
量子テレポートもう
量子テレポーテーション量子テレポーテーションとは、古典的な情報伝達手段と量子もつれの効果を利用して離れた場所に量子状態を転送することである。
テレポーテーションという名前であるものの、粒子が空間の別の場所に瞬間移動するわけではない。量子もつれの関係にある2つの量子のうち一方の状態を観測すると瞬時にもう一方の状態が確定することからこのような名前がついた。このテレポーテーションによって情報が瞬時に送られるので、結果的に「情報が光を超えて伝わる」ことになる。ただし、通信自体が超光になるわけではない。
wiki-量子テレポーテーション-より引用
7: コタツの中の電気 2016/04/29(金)21:21:07 ID:KkG
>>1
んで なにをいいたいの
8:
>>7
量子力学を語るなら例え話だけじゃなくて「モノ」を知ってから語れってことだよ
13: コタツの中の電気 2016/04/29(金)21:29:56 ID:KkG
>>8
「モノ」ってなによ?
19:
>>13
実際の実験装置とかだよ
観測って言葉だけじゃ訳わかんないだろ?ちゃんと光子が感光板に当たるとかフォトダイオードに入るとか言わなきゃ
15:
0と1は機械的には電流の上下で区別してるんでしょ
一定値以下が0で一定値以上が1として機器が認識してる
21:
>>15
それは普通のコンピュータだよ
量子コンピュータのハードウェア構成は普通のコンピュータとは全く違う
16:
二重スリット実験で、途中を観測していた場合と
観測していなかった場合で、結果に違いが出るってアレだろ
観測することによって確率が収束する不思議
20:
物理には必ず実験器具や観測装置が有るわけだが
そら科学だからな
22:
俺は思うけど
専門外の文系や低学歴に理系を語るのは無理だよ
だから物理や数学を習うことの不毛さを感じる
23:
物理を習ったところで結局の所専門外だから口にするなってことなのよ
28:
>>23
俺は別に素人が素人なりに語り合うことは否定しない
だが、量子力学の野次馬たちがなぜ概念だけを語り合うのかが理解できない
普通は概念とか数学とかよくわからんからとりあえず実際に使ってるモノ見せろって感じると思うんだけど
30:
>>28
俺の場合は実際に使う方法とか興味ないんだよ
自分の哲学的思考が、現実とどこまで合致しているかに興味がある。つまり概念とか。数学も興味ない
25:
ここは量素人学の権威が多いデスね
29:
>>25
俺は物理の知識皆無だわ。哲学として面白がってる
34:
>>29
ロマンだよね
哲学は文学の1ジャンルだから
33:
量子力学入門として一番わかりやすいのはwikipediaの2重スリットのページからだな
https://ja.wikipedia.org/wiki/二重スリット実験
35:
常識と異なることが物理現象として認められているから
面白がられる
38:
知らないと変な方向に突っ走ってっちゃうからね
携帯は2000人の声から近いの選んでるとか
ちょっと違う俺が無限にいるパラレルワールドとか
恋人とすごす時間は早く流れるとか
48:
オカルト大好きなんだよ。量子コンピュータが人の人格そのものを模倣、コピー、代替できると想像してる
そうすると人が生まれる理由も、存在すべき理由も消える。機械で再現すればいいだけの話だから
49:
2重スリット問題の概説:
普通にこれまでの物理学からして考えると粒子がスリットを通って向こうに行けば、
結果はかならずどこかの場所に到着するだけで、発射前から結果が分かるわけだ。
しかし実際には粒子を飛ばすとなぜか結果が不安定になって粒子の到着結果は波のような分布をもつ。
(なぜ不安定になって波状になるかとか、光が粒子なのか波なのかとかはあまり重要でないのでここでは無視)
この、「粒子の到着結果が波状になる」というのが量子が複数の状態を同時に持てるという性質になって量子コンピュータへとつながる。
ようするに発射前から点が分かるこれまでの物理学の点では発射前に既に点が到着する位置が分かってしまっているからその一点の1ビット
しか表せていないことになる。
しかしこの到着結果の不安定な粒子を用いると、今度は到着点が分からない代わりに波状に到達するという事実だけは事前に分かる。
つまりその粒子が発射前には波状の分布(波動関数)として表されるわけだ。
55:
>>49の続き
粒子は到着結果が波状の分布を作る性質を持つという性質を持ち、
その波の形を数式で表したものを波動関数という。
そして粒子が波動関数で表される波の分布を持つことを、
”量子が複数のビットの重ね合わせを同時にもてる”と量子コンピューティングでは解釈するわけだ。
そしてじゃあ実際に計算はどうやってやるの?って話になると、そこは難しいから割愛するが、
簡単に説明すると、粒子と粒子を組み合わせてごにょごにょすると、
波動関数同士を合成した新しい波動関数を作り出せる。
イメージとしては波動関数1+波動関数2=波動関数3という操作を物理的にできるわけだ。
波動関数3も粒子の到着結果の波の形を表しており、波動関数3を観測することで、波動関数1+波動関数2という計算を、
計算機にさせたことになる。
この波動関数1+波動関数2という操作は一見すると単純な足し算のように見えるけど、
これは説明の簡易化の為に足し算にしただけで、本当はもっと複雑な計算だ。
従来のコンピュータでは膨大な計算が必要となるような計算なのだ。
なのでこの関数同士の合成が物理的にできるということは計算度の向上に非常に意味がある。
よってまとめると量子コンピューティングってのは、
粒子の挙動の合成をすることで波動関数の合成ができて、
その波動関数を何らかの方法で観測すれば、本来はすごい計算量が必要な複雑な波動関数の合成の計算を物理的にできますね。
という技術だ。
56:
>>49
自分にはそれが確率で止まるように思えるんだよね
キュービットのandやxorはどうやってるのか全然わからない
多段ビット演算を1コールでやるのとどう違うの?
54:
俺は計算度が今までより増大し、ある一定まで達すれば人の人格(と呼べるもの)もコンピュータで再現できると思ってる
それは量子力学に精通してる人からするとどうなんだろう? 量子力学関係ないかな
58:
半導体で0と1を制御して計算させる、って現状のコンピュータの原理は理解できるけど
量子コンピュータは具体的にどういう仕組みの機械になるのかまったく分からんなあ
波動を観測するっていっても、観測すると粒子になるんじゃなかったっけ
59:
「量子コンピュータは計算がい」っていうのも語弊がある
量子コンピュータは別にクロック数がいわけではない
特殊な設定の問題を、特殊なアルゴリズムを使って解いているだけ
普通の問題を解くだけなら普通のコンピュータを使ったほうがよっぽどい
63:
>>59
なんとなく知識がつながる感触
その「特殊な問題」が、引数を確率でとるような問題ってこと?
65:
>>63
量子コンピュータが得意とするのは、
・たくさんの選択肢の中から正解を選び出す
・答え候補が一度見つかったら、それが本当に答えなのかを検算するのは簡単
という性質を持つ問題。
量子コンピュータは並列演算ができるっていうけど、ただ並列できるだけでは意味がない。どうせ測定したら波動関数は収束して答えは一つしかでてこない。
量子アルゴリズムの本質は、並列計算の後、波としての干渉性を利用して、正解が出てくる確率振幅を増幅すること。専門用語では量子フーリエ変換と呼ばれる。
67:
>>65
数式出さないでくれて感謝w
経路探査が出てくるのは量子コンピューティングだっけ
ゴールに達しない進路をふるい落とすようなのが得意ってことで
71:
>>67
経路探査(最適化問題)に特化した量子コンピュータとして、アニーリング方式の量子コンピュータがあって、既に商品化されてる
有名なD-WAVEはこの方式を使ってる。
これはハードウェアレベルで最適化問題に特化していて、それ以外の計算は一切できない。格好良くいうとプログラミング不要の量子コンピュータ。
これに対してANDとかNOTとか使う、普通のコンピュータの上位互換な(専門用語ではユニバーサルな)量子コンピュータをゲート方式という。
78:
>>71
Dwaveってそういうものだったんだ
想像できそうなのが経路探査くらいなんだけど
正解でないものを弾くって、もうアルゴリズムそのものに思える
大量の計算が必要で、それを同時に表すことで早くなるって問題自体を理解してないってことかなぁ
グーグルの量子コンピュータ「D-Wave 2X」は1億倍以上高、研究結果を発表
http://world-fusigi.net/archives/8269080.html
75:
ちなみに量子テレポーテーションについても一言申しておく
量子テレポーテーションは光を超えるものではない
量子テレポーテーションという物理現象の仕組みの中で「(光で制限された)古典通信」が必要だから、
どんなに頑張っても原理的に光を超えることはない
77:
>どんなに頑張っても原理的に光を超えることはない
こういう論点に立って考えるべきなのか、それとも量子の世界では光を超えることがあると考えるのか
その辺もごちゃごちゃしててさっぱり分からん
85:
>>77
波動関数のwiki(https://ja.wikipedia.org/wiki/波動関数)
見てきたけど、「波動関数の実在性」って言葉がよくなさそうだな。
波動関数じたいは各種の状態を表す確率分布が波状の関数になっていることからつけられた、
ある微視的事象の状態の確率分布を表す用語だから、
波動関数が実在するかという問いその物がよく分からん。
たぶん「本当に同時に複数の状態を取っているのか」っていう意味で言いたいのだろうけども
87:
>>85
>ある微視的事象の状態の確率分布を表す用語だから、
いやwikiに書いてあるでしょ。波動関数の物理的実在を否定することもできるって。
それに対してどういう回答がされてるかはwikiには書かれてない。だからよう分からん
93:
この手のスレって大体数式出てこないけど
数式使わずに物理について議論することほど不毛なものもないよな
94:
>>93
まあこのスレのそもそもの趣旨は概念とか数式とか形のないものをいくら議論しても物理(特に量子力学)は
理解できないから、装置とかチップとか実際にモノがあるんだってことを意識しろってことなんだけどな
40: 女子中学生◆IncekhOu7E 2016/04/29(金)21:57:53 ID:B8g
そういや東大生が作ったたった32ページの量子力学の本があったな
無駄な数式や実験の結果に依存し無理やり納得させようとせずせず、なぜそうなるのか、納得が行くように説明してくれる
32ページの量子力学入門
※ここで言われている「たった32ページの量子力学の本」がこの本のことなのかは分かりません。ググったらあったのでリンクしてみました。
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▼合わせて読みたい『人間が見るから月が存在する』『人間がいなくても月は存在する』 正しいのはどちらか?
量子力学の不思議さについて語るスレ
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コメント
1 不思議な
理系はさっぱり分からんけど、
モーガンフリーマンの時空を越えてを見てたら、そう思う
2 開花神道 :2016年05月02日 00:16 ID:81oVEM8B0*この発言に返信
一見オカルトチックな現象を数式で表現するってのは、魔法使いみたいでカッコいいよな。
空中に正しい数式を書いたらピカピカ光ったりビームが飛び出すみたいなオモチャが出来んもんかね。
そんなオモチャとかスティックがあったら数式好きな子供が増えそうだけどな^_^
3 不思議な
この>>1は勉強はしてるが浅すぎる
4 不思議な
>だが、量子力学の野次馬たちがなぜ概念だけを語り合うのかが理解できない
それはお前がバ/カでキ/チ/ガイだからだよ。
そのうえ衒学趣味で底が浅い。
一番ダメなタイプだ。
5 不思議な
犯罪する=賢いと思い込んでるテョンはやっぱり下等なゴミクズだなぁとしか
何故見下されて差別されるか自覚がないようで。
6 不思議な
概念だけを語り合うのはそこにだけ興味があるからで、そう不思議な話ではない。専門でない人は、現実の実験装置を思い浮かべないと見誤ってしまう例が出てきてから指摘してもらえるとありがたいと思っているだろう。
>>85
量子力学の成立に直接関わった人達は、波動関数で表わすとうまく実験を説明できるとは言っているけれど、波動関数が実在するとまでは踏み込んで言っていないし、そのように言うための積極的な実験をしている訳でもないんだよね。
でも、波動関数が客観的実体だなんて嫌だという人達は、本当は位置・運動量は確定しているけれど人間の知らないパラメータが隠れているから確率的に見えるんだ、くらいの考えしか思いつかなくて、それは1980年代の実験で否定されてしまったということだよね。隠れた変数理論以外に何か理論を思いつけばいいのかな?
>>87
このWikiの「波動関数の物理的実在を否定することもできる」はEPRの説明の流れで言っているんじゃないかな。で実際は、EPRの「こんなパラドックスが起きちゃうよ?」に対して1980年代の実験に「本当に起こるけれど何か?」と言われてしまったので、「波動関数の物理的実在を否定することもできる」派は不利になった状況なのだろう。
7 不思議な
まず理解できないとか反感を買うだけの言葉を使ってはイケナイ
8 不思議な
これは成相和佳を通して理解するのが一番早い
9 不思議な
そりゃ現実的な話をしようとするとちゃんと勉強しなきゃいけないでしょ?それが嫌だから概念的とか哲学とか言ってるわけよ
俺は○○だと思うと言うだけで、誰かにつっこまれても、○○であることは否定できない、科学は全てを証明できていない、とか返せば
俺は哲学を語ってる!
ってなるからね
10 不思議な
素人が語り合いたいのは現象に対する観測と思考・仮説が先で実験や数式に起こすのはあとだからじゃないかな
11 不思議な
検出できる事実と予想される原理の関連性に対する理解が無さすぎるだけじゃないの?
面白可笑しく説明したフリだけしてる娯楽に振り回されすぎた結果かな
勘違いしてるだけなのに、知ったかのニワカが増えたなあと思う
12 不思議な
この>>1は、物事を抽象化して思考するというのに慣れてないんだと思う
どういうどういう実験装置を使ったとか検出器を使ったかとかいうのは、観測の奇妙さを語る上ではあまり重要じゃなかったりするんだけどね
13 不思議な
※10
それは素人でなくても同じで、数式は最後だよw
自分の思っているイメージを厳密化する段階で数式を利用する
もちろん、数式をガシガシっと構築したら、信じられない事実が見えてしまう事もあるんだけど
それの典型が、ダブルスリット実験みたいな実験だよね
ただ見ているだけだと、ふーんで終わってしまう
挙動がそれぞれ波と粒子で記述できるなと気づいた瞬間に、衝撃の事実が目の前に現れる訳で
すると、その式の背後には何があるのか?それが気になり始める、ここまでくるとどういう実験をしたかという問題はどうでもよくなる
14 不思議な
このスレ見てたけど
理解を深めたい人とそれを助ける感じの人達が
オカルト派に茶々入れられて疲れてるのが可哀想だった
15 不思議な
例えばカメラでこういう画像が撮れましたって言われて。素人はいちいちカメラの構造とか撮り方を気にしなければいけないのか?
分かりやすいように観測という言葉に直して一般の人に発表したものを、なぜ元に戻す。
観測という言葉で誤解された場合は正せばいいだけ。
16 不思議な
ガチもオカルトも嫌いじゃないんだけどね、話通じない人は嫌いだけどw
17 不思議な

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