前世紀には観測問題を論じる人が多かったのですが、標準的な量子力学にはそのような観測問題はなかったことが現在では分かっております。例えば以下のように理解されています。 （１）波動関数の収縮について: 量子力学は情報理論の一種であり、波動関数は古典力学の粒子のような実在ではなく、情報の集まりに過ぎません。測定によって対象系の知識が増えることで、対象系の物理量の確率分布の集まりである波動関数も更新されるのが波動関数の収縮です。 「系を観測をすると、その波動関数（または状態ベクトル）は収縮し、その変化はシュレディンガー方程式に従わない」と聞いて、前世紀の「観測問題」に目覚めてしまって、「波動関数とは？収縮とは？」と懊悩してしまっている物理学徒は、まず箱の中の古典的なサイコロの目の確率を考察してみて下さい。 この場合は古典的な確率で、実際には箱の中のサイコロの目は決まっていますが、ここで問題とすべき
Quantum Amplitude Amplificationはグローバーのアルゴリズムを一般化した量子アルゴリズムで、他の量子アルゴリズムのサブルーチンとして用いられることも多い。そこでQuantum Amplitude Amplification を提案した論文 Quantum Amplitude Amplification and Estimationの解説を行う。必要な事柄は本記事内に記したつもりであるが、詳細が気になる人は原論文へ。 $$ \def\bra#1{\mathinner{\left \langle{#1}\right|}} \def\ket#1{\mathinner{\left|{#1}\right\rangle}} \def\braket#1#2{\mathinner{\left\langle{#1}\middle|#2\right\rangle}} $$ 目次 Q
3. 3 Part 0：イントロダクション（プロローグ） Part 1： 関連数学と1量子ビット操作 1-1： 線形代数学の基本知識 1-2： ブラケット記法と量子計算 1-3： ブロッホ球と1量子ビット操作 1-4： IBM Q Part 2： 量子ゲート型のプログラミング 2-1： 複数量子ビット操作 2-2： 量子アルゴリズムの基本 2-3： ドイチェ アルゴリズム 2-4： グローバー検索（量子検索） 2-5： 量子フーリエ変換 2-6： ショアのアルゴリズム 2-7： エラー訂正問題 2-8： Cirq（Google）・Blueqat（MDR） 2-9： 量子ゲート編 付録 Part 3： 量子アニーリング型のプログラミング 3-1： ハミルトニアンとQUBO 3-2： イジングモデル 3-3： グラフ理論 3-4： 巡回セールスマン問題 3-5： 多体相互作用 3-6： アニー
![古典プログラマ向け量子プログラミング入門 [フル版]](https://cdn-ak-scissors.b.st-hatena.com/image/square/044d9a660d048e6daac39329d1f1945978f81ac9/height=288;version=1;width=512/https%3A%2F%2Ffanyv88.com%3A443%2Fhttps%2Fcdn.slidesharecdn.com%2Fss_thumbnails%2Fsal-qc-prog-full-191128113651-thumbnail.jpg%3Fwidth%3D640%26height%3D640%26fit%3Dbounds)
最初に 科学で扱える現象の範囲 オッカムの剃刀 実験セット マクロの(巨視的)世界 マクロの単一スリット マクロの二重スリット ミクロの(微視的)世界 多数粒子射出 ミクロの単一スリット ミクロの二重スリット 単一粒子射出 通過スリット特定 「粒子が２つのスリットを同時に通った」とする根拠は皆無 経路を特定しても２本線にはならない 経路を特定しても波動性は失われない 経路を特定しなくても粒子性が現れる まとめ 最後に 誤った説明の例 最初に 量子力学の二重スリット実験について、ここでは次のようなトンデモ理論でよく採用されている説明手順と同じ手順で説明を試みる。 Dr.Quantumによる二重スリット実験トンデモ解説 ネット上の二重スリット実験トンデモ解説 ただし、トンデモ理論と同様の誤りは採用しない。 同じ説明手順で科学的に正しい説明をするとどうなるかを示すのがこのページの目的である。 真
本記事は、当社オウンドメディア「Doors」に移転しました。 約5秒後に自動的にリダイレクトします。 当社の社員が物理を専門としない人向けに量子アニーリングについて解説します！ こんにちは、A.I.開発部の太田です。 今回は量子アニーリングの簡単なシミュレータを作ってみたり、実際のD-Waveを使ってみた経験から、物理を専門としない人向けに量子アニーリングについて解説しようと思います。 （シミュレータのコードはgithubで公開しています。私自身、量子アニーリングについては最近勉強し始めたところなので、色々ご指摘いただけると幸いです。） さて、私の所属する部署の役割として、機械学習・人工知能関連の技術調査や社内への展開を行っており、その一環として昨年12月に早稲田大学の田中先生をお呼びして開催した量子アニーリング勉強会が社内で大変好評でした。 昨年度は量子アニーリングに関する一般書籍が発売
物質を細かく分けていって最小単位を探究するのが素粒子物理だ。素粒子には四つの力が働いている。 「電磁気力」「強い力」「弱い力」の三つは似通っていて、標準模型（スタンダードモデル）で統一的に説明できる。ミクロな世界を見る顕微鏡となる「加速器」を使った実験的な検証も行われており、完全に分かった状態になっている。 だが、四つ目の「重力」は、三つの力と違い、ミクロになる程、力の大きさが無限大になってしまう。伝統的な手法が必ずしも威力を発揮しない。非常に大きな問題だ。 一つ解決する方法がある。素粒子は大きさをゼロと考えるため、エネルギーも無限大になってしまう。そこで、どんな物でも有限の大きさがあると仮定する。これが「ひも理論」で、２００８年にノーベル物理学賞を受賞した南部陽一郎博士が最初に考案した。 ひも理論では、物質の最小単位を「粒子」ではなく、１次元的に伸びた「ひも」と考える。ひもの長さは非常に
大栗 博司 Kavli IPMU 主任研究員 １．発表者 大栗 博司（おおぐり ひろし） 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構 主任研究員 ２．発表のポイント 重力の基礎となる時空が、さらに根本的な理論の「量子もつれ」から生まれる仕組みを具体的な計算を用いて解明した。 物理学者と数学者の連携により得られた成果であり、一般相対性理論と量子力学の理論を統一する究極の統一理論の構築に大きく貢献することが期待される。 成果の重要性等が評価され、アメリカ物理学会の発行するフィジカル・レビュー・レター誌（Physical Review Letters）の注目論文（Editors’ Suggestion）に選ばれた。 ３．発表概要 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU）の大栗博司主任研究員とカリフォルニア工科大学数学者のマチルダ・マルコリ教授と大学院生らの物
工学部･情報通信工学科 外山 政文教授 テレポーテーションという言葉を聞くと物理学の研究よりもSF映画を思い浮かべる人が多いのではないでしょうか。しかし、量子力学が記述する量子の世界では、テレポーテーションも決して夢物語ではありません。実際に量子の世界ではテレポーテーションの実験が成功したという報告がなされています。いわゆる量子テレポーテーションといわれるものです。この不思議な現象を実現するミクロの世界における物質の性質と、テレポーテーションを可能にする理論について外山先生に伺いました。 ミクロ世界と量子力学 みなさんは、物質が分子・原子からできているということは知っていますね。その原子はさらに小さく分けることができます。原子は電子・陽子・中性子からできています。陽子と中性子はさらにクォークという粒子からできています。クォークは物質の最小単位の一つと考えられており、このような粒子のことを物
量子力学の世界では、古典物理の世界を構成する中性子、電子、光子といった微粒子について、一つ一つの粒子か、少数の粒子が研究されています。というのも、超微小な世界では、粒子が全く異なる振る舞いをするためです。ですが、研究されている粒子の数を増やしていけば、最終的にもはや自動的に量子として振舞うことをしない数の粒子となり、私たちの日々の世界と同じような古典物理学のものとなります。では、量子力学の世界と古典物理学の世界の境界線というのはどこにあるのでしょう。この度、沖縄科学技術大学院大学（OIST）の研究チームは、この問題への解答を探る過程で、量子力学の現象と考えられていたものが古典物理学で説明できることを示しました。本研究結果はPhysical Review Lettersに報告されました。 OISTの量子ダイナミクスユニットのリーダーで、論文著者のデニス・コンスタンチノフ准教授は次のように説明
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