宇宙&物理2chまとめ【物理】横国大が「量子テレポーテーション」を可能にする新原理を実証!

主に2chの宇宙と物理に関する話題をまったりまとめています。

【物理】横国大が「量子テレポーテーション」を可能にする新原理を実証!

[ 2015/02/09 01:04 ] [ 物理 ] [ コメント(26) ]
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1: 〈(`・ω・`)〉Ψ ★@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 17:36:07.62 ID:???.net

ダイヤモンドを用いた電子と光子の量子もつれ検出の概要。ダイヤモンドに内在する量子もつれ機構を利用し、電子と光子の量子もつれを検出。ほぼ完全な量子もつれ検出を実験で実証した
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 横浜国立大学は2月4日、光子の発光と吸収だけで量子通信や量子計算に用いられる量子テレポーテーションを可能にする新原理を実証したと発表した。
 同成果は、同大大学院 工学研究院の小坂英男教授、新倉菜恵子研究員らによるもの。詳細は、米国物理学会誌「Physical Review Letters」のオンライン版に掲載される予定。

 今回、特殊な光源や検出器に頼ることなく、量子メモリ素子となるダイヤモンド中の単一欠陥の電子に内在する量子もつれを利用し、発光と吸収という自然現象だけで光子と電子の量子もつれを検出した。具体的には、量子もつれ生成は発光した光子と残った電子が自然にもつれるように、また、量子もつれ検出は光子と電子がもつれて吸収されるように工夫を行った。
このような自然現象の利用で、特別な量子操作の必要もなく量子テレポーテーションによる量子中継が行えることを実験によって明らかにしたという。

 なお、同方式では、光ファイバを伝わって量子ノードに到達した光子を無駄にすることなく中継に利用することができる。つまり、中継ごとの失敗確率を原理的にゼロに抑えることができる。その結果、光ファイバ中で光子がなくなるのを避けるために中継区間を可能な限り短くすることで、通信レートを最大限まで上げることが可能になる。仮に光子送信レートを毎秒1Gビットとすると、中継区間を50kmに抑えたとしても1000kmの量子通信路一回線で毎秒100Mビットの情報が送信できるとしている。

 今回の結果は、量子中継の基本原理である量子テレポーテーションを極めて単純な原理で実現し、電子の量子状態を光子が届かない遥か遠方に高速かつ確実に再生できることを示唆するもので、物理法則で安全性の保証された量子通信網の飛躍的長距離化・高速化に道を開くものと期待されるとコメントしている。マイナビニュース日野雄太  [2015/02/06]
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/06/295/
photo by NASA Goddard Photo and Video
元スレ:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1423211767/









2: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 17:37:22.24 ID:xiQpuHaV.net

未来キタコレ!


3: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 17:44:00.74 ID:5bYNen09.net

つまりどういうこと?


8: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 17:54:56.72 ID:TUxWR5IK.net

「あれ?お前いたの?」
「いいえ、量子テレポーテーションで今来たところです」


29: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 20:37:42.19 ID:duR+0TEw.net

>>8
量子テレポートは量子が瞬間的に移動するんじゃなく片方の量子が0から1に変わったらもう片方も瞬間的に0から1になってるってことだったはず
なので気がつけば奴がいるっていうテレポートではなかった(俺が見た説明上では)


11: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 18:07:11.73 ID:Qbo+GQG4.net

>>1
「中継区間を可能な限り短くすることで、
 通信レートを最大限まで上げることが可能になる」

って、当たり前のような気がするが・・・


13: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 18:19:09.00 ID:DlO4hRJt.net

早くサイエンスZEROでやってくりょう


19: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 18:48:10.25 ID:PwvWhmpx.net

横国のクセに生意気な
誰か三行で説明して


21: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 19:23:19.58 ID:+FC4qI7O.net

生き物はどうなんだろうな
固体の移動はできても、自我も移動できるん?


31: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 20:58:29.01 ID:tZ/J2ASW.net

>>21
量子は固体と思ってるのか?


量子 - Wikipedia
量子(りょうし、quantum)は、1900年にマックス・プランクが発見・提唱した物理量の最小単位。古典力学では考えられなかった不連続な量であり、物理量はこの最小単位の整数倍をとることになる。量子を扱う自然科学の理論を量子論と総称する。量子の概念は、アルベルト・アインシュタインやニールス・ボーアらによって発展を続け、量子力学の建設へとつながった。量子の発見は、20世紀の物理学・諸科学に革命を起こした。




24: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 19:50:53.98 ID:mCJ5a+TO.net

マジなら光ファイバーで量子テレポーテーション通信で暗号通信が実用化
ほんまかいな?
さらにこれ利用すれば量子コンピュータにもいけるんじゃね?


30: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 20:56:46.74 ID:rKzOz+to.net

星間通信もできるんだろうな
どういう仕組みになってるのやら


32: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 21:05:10.49 ID:glkzxzE4.net

もうオカルトじゃんw テレポーテーションww 情報は光速を超えて伝わってもOKなのねw


33: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 21:32:39.29 ID:Vc5cRW1i.net

普通に伝わってるが?
確認取るのが光速以下なだけで


35: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/06(金) 23:56:35.20 ID:aEJjs+uR.net

この小坂って人誰かと思ったら、小澤の不等式を実験で証明した
東北大の枝松教授のチームで准教授やってた人か
教授になりたくて東北大やめたんだろうけど、横国にはもったいない人材


37: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 00:24:06.48 ID:KEW5OInn.net

プレスリリースより
http://www.ynu.ac.jp/hus/koho/13118/detail.html
>今回、小坂教授らの研究グループが考案した手法は、上に述べた従来の手法とは全く異なる動作原理に基づく
>新しい量子中継方式です。

こっちの方が図で説明してあるから解りやすいはずだけど、さっぱり解らない
>ASCII.jp 特別な光源も機材も不要な量子通信中継装置が実現可能
http://ascii.jp/elem/000/000/976/976660/

Yokohama01_588x.jpg
発光と吸収を用いた量子テレポーテーションの動作原理。ダイヤモンドAから発光した光子は、ダイヤモンドBに吸収されることで、ダイヤモンドCへの量子テレポーテーションが完了する



38: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 00:51:08.83 ID:A6KYeqI9.net

古典情報ではなく量子情報を他所にコピーして送るので
物体をテレポートさせることはできない
それと光速越えと単純に言うが、実質は無限大の速度だぞ


45: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 04:43:11.46 ID:dszU/uMZ.net

宇宙通信が飛躍的に進歩するってことなのかな
物理世界の時間よりも情報世界の時間の方が速くなるのか
人間はついていけるのかなあ 電脳化も近い将来あるかもね


48: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 09:53:35.21 ID:Ht1eq8qf.net

量子テレポーテーション

× 物質転送
× 超光速通信


量子テレポーテーション - Wikipedia

古典的な情報伝達手段と量子もつれ (Quantum entanglement) 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「情報が光速を超えて伝わる」ことになる。ただし、通信自体が超光速になるわけではない。量子テレポーテーションでは、送られた情報の解読のために、別経路の従来の(光などの)通信による「鍵」が必要になるからである。




49: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 11:28:44.61 ID:+skzs5WD.net

従来:
高価な装置を熟練の研究者が制御する必要がある→通信基地を数多くは作れない
→基地同士を離す→光の減衰に苦しむ。しかも装置の制御が難しいので制御エラー多し。

今回:
特別な装置や技術がなくても高効率
→光の減衰を無視できるくらいの間隔で基地を量産してもよい。しかも自然現象任せなので人的な制御エラーもない


51: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 12:26:52.05 ID:VePoYHcM.net

リアルタイムで超長距離通信とか出来るようになるのか?
探査機とかに積んだら・・・


52: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 12:47:38.95 ID:+skzs5WD.net

>>51
よく勘違いしてる奴がいるけど、そういうのじゃないから。
量子テレポーテーションによって発展するのは、盗聴からの安全性、ただそれだけ。
通信の速度、量、質、そういう目に見えるような発展はない。

そもそも量子テレポーテーションは通信自体に使うんじゃなくて、暗号の鍵配送に使うだけなんだから。


54: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 12:57:42.11 ID:iiHTUMO4.net

なるほどなるほど,


67: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 18:16:46.27 ID:qnXlHB48.net

量子もつれって、たとえ千億光年離れていても瞬時に絡み合うの?
そうなら光速なんて亀みたいにノロいのよね
まぁ実験は不可能だけど


68: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 18:20:11.21 ID:PUlWo+Yy.net

装置が用意できればな
いずれにせよ無理


70: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 18:38:47.70 ID:vskHK2f8.net

量子テレポーテーションって言葉で混乱している人がいるようだけど
物体を瞬間移動させるっていう意味じゃなくて
超光速通信が可能になるって話だよね?

大変だよ
いっこく堂が失業するって事じゃないの?!


71: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 18:48:45.30 ID:+skzs5WD.net

だから超光速通信なんてできねーって言ってんだろ
量子テレポーテーションの役割はワンタイムパッド暗号の鍵を配布することだけ
物理現象としては面白いけど応用は地味なんだよ

教科書貼ってやるからお前ら全員勉強し直せ
http://www.johnboccio.com/research/quantum/notes/QC10th.pdf

(※pdf全部英語意味不明注意)


73: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 19:26:39.91 ID:qnXlHB48.net

>>71
鍵を配布された量子同士がからみ合うのは瞬時じゃないの?
たとえ千億光年離れていても
それを実験で確かめるのは不可能だけど


78: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 20:06:01.02 ID:+skzs5WD.net

>>73
確かにもつれが生まれるのは、どんなに離れていても瞬時だ。
だけど「もつれ生成」は「情報の移動」ではから、光速とかそういうのは関わってこない。


81: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/02/07(土) 21:09:13.75 ID:vskHK2f8.net

>>71
なんだ、そうか、よかった

いっこく堂は失業しなくて済むんだね



関連記事:【物理】完全な量子テレポーテーションが成功したわけだが



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>>21
だから、そうじゃないというに。
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※16814
 量子コンピュータは古典計算機と計算能力は変わらないと考えられていて、ある一定の条件を満たす計算については結果を高速に導き出せるというだけ。でもその条件を満たすような計算方法というのがかなり限られていて、暗号分野においては離散対数問題と素因数分解の困難性問題に対して大変有効という。どんな計算でも刹那に済ませてしまうという万能の計算機ではないことに注意。たとえばハッシュ値の逆像を計算して入力元を知ろうとする目的には量子コンピュータといえどほぼ無力。直接暗号の話ではないけれども、量子コンピュータの詳細は具体的に英語のPDFが示されているとおり、それを読んでくれればお分かりになると思う。
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(ノーベル賞候補に挙がるのかな?)
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