My Work Stationgroup C量子情報科学量子もつれ光子の飛翔距離

    量子もつれ光子 伝送距離   

 

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 トップページHot SpotMenu最新のアップロード        担当 : 塾長 / 高杉 光一  里中響子

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プロローグ   2007. 6.27
No.1 〔1〕 実験の背景 2007. 6.27
No.2 〔2〕 実験...大気中で144km 2007. 6.27

  

      参考文献   日経サイエンス /2007 - 07 /ニュース・スキャン

                                     もつれた光子を長距離伝送 

 

   プロローグ         room12.982.jpg (1511 バイト) wpe89.jpg (15483 バイト)wpeA.jpg (42909 バイト) wpe8.jpg (26336 バイト)

「ええ、マチコです...

  久しぶりに、ミミちゃんミケと一緒に、塾長のアシスタントです。本来は、これが私の本

職なのよね。うーん...《旅シリーズ》も担当なのですが、そもそも、ボスが旅行に行か

ないわけよ。ま、いいけどさあ...こっちも忙しいから...

  ええと、今回は...うーん...“量子もつれ”の最新情報です...“量子もつれ”につ

いては、《量子情報科学のスタート》をご覧ください。分りやすく説明してあります。いよ

いよ、この“量子もつれ技術”が、具体的に動きだしたので、《量子情報科学》キイ・ス

テーションを設置し、リニューアルしました。

  私には理解が難しいのですが、今後、こうしたニュースが徐々に増えてくるようです。

“量子コンピューター”の開発も、“量子情報通信の技術も、着実に進んでいるようで

す。これは、“人類文明の第3ステージ/意識・情報革命時代”の、基盤的技術の1つに

なるようです。

  ええと...あ、そうそう...今回は、“量子もつれ”の状態にある光子の一方を、空気

中で飛ばす実験だそうです...私には、何のことか分りませんが、塾長が分るように解

説します。ええ、その点は、頼りになるわよね...

  ええ、高杉・塾長...よろしくお願いします...」

「うむ...」高杉がうなづき、飲み終わったコーヒーを脇へ押した。「まあ、マチコも、よく

やってくれているようだな...」

「あ、はい...」

 

  〔1〕 実験の背景

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「ええと、塾長...」マチコが、ミミちゃんの頭に手をかけながら言った。「そもそも、“量

子もつれ状態にある光子”と言うのは、どういうことなのでしょうか?」

「うーむ...

  “量子もつれ”というのは...《量子情報科学のスタート》で説明しているわけです

が...一言でいえば...量子力学基本的原理の1つとして、新しくカウントされたも

のです。

  つまり、“不確定性原理”や、粒子性波動性から来る“相補性”や...それから“参

与者”という主体性の導入などに比肩する...量子力学新しい核になる、“基本的原

理”の1つです...」

「はい、」

「もっとも、これは私の推理です。その本当の意味での位置づけは、まだデータが不足し

ていて、十分には分りません。ともかく、これから本格的に、データが一般公開されてくる

と思います。今は、そうしたデータの蓄積を待っている状況ですね。今回の実験も、そう

したデータの1つになるものです」

「うーん...はい、」マチコが、ミミちゃんの長い耳を掴んだ。

「今回話すのは...その“量子もつれ”という現象の、最近の実験成果です」

「はい、」

「先ほど、マチコが言ったように...

  今回の実験は...“量子もつれ”の状態にある光子の一方を、空気中で飛ばす実験

です。“量子もつれ”の状態にある2個の光子は、空間的距離に関係なく、一方の光子で

起こった事は、瞬時に、もう一方の光子でも起こります...」

「はい、」

「何故、そんなことが起こるのか...

  しかし、理屈以前に、これは“量子もつれ”という、量子力学の新しい“基本的原理”

してカウントされたということです。理屈抜き観測されている、基本的な現象だというこ

とです...不思議ですが、こうした現象が、量子力学において、不動のものとして確認

されたのです...

  詳しくは、《量子情報科学のスタート》で説明していますので、そちらの方をご覧くだ

さい」

「はい...塾長、それでさあ...今回の実験というのは、どういうものなのかしら?」

「そうですね...

  今回の実験は...“量子もつれ”リンクしている、2個の光子空間的距離を、伸ば

す実験なのです。空間的に、引き離してみる実験なのです。実際に、その距離は、どん

どん伸び続けているという話です。

  理論的というか、事実というか...“量子もつれ”の状態になると、距離には関係な

く、一方に起こった事は、瞬時にもう一方にも起こります...」

「はい...」マチコが、頭を傾げた.

「つまり...

  《量子情報科学のスタート》で説明しているように...仮に、“量子もつれ”の関係に

ある2個のサイコロが、地球約4億光年も離れた、アルファ・ケンタウリ星であったとし

ても、この関係は“しっかりと成立する”と言い切っているわけです。つまり、瞬時にして

同じことが起こるわけです...

  まあ、この世界の非局所性の側面を、量子世界において、強力に見せつけているわ

けです。リアリティーというものは、もともとが、そういう世界なのです。そして、この世の

風景とは、物理的現象も含めて...全て、“私/主体性”認識の鏡に映し出された風

景なのです...

  シュレーディンガー(波動力学を構築/ノーベル物理学賞受賞)が言っているように、“私という主体

と、“外界の世界/客体”との間には、“境界”というものは何も存在しないのです...そ

れが量子力学の世界において...また、一歩踏み込み...前進したことになります」

「うーん...それがさあ...分らないのよね...」

「まあ...マチコにも、少しづつ分かってくるでしょう...」

「はい、」

「ともかく...

  空間的距離には関係なく、リンクは瞬時に伝わると言っても...真空中空気中...

あるいは高密度の金属中などとでは...その実効性の様相というものは、違ってくると

思われます...

  つまり、他の粒子運動の影響等が考えられるわけです...そこで、ともかく、実際に

はどうなのだ...という実験です...」

「うーん...もっともな話よね...」

「この実験は...参考文献によると...ウィーン大学ザイリンガーらが、カナリア諸島

/ラパルマ島で行ったものだとあります...地球上の、大気中での実験ということにな

りますね...1気圧の大気中での実験です...」

「はい...」

 

  〔2〕 実験...大気中で144km

             

「さて...」高杉が言った。「今回の実験ですが...」

「はい、どういう実験だったのでしょうか、」

「簡単に言うと...

  レーザーを使って...2個1組の光子を、“量子もつれの状態”にさせ...その内の

片方の光子を発射しました。それを、144km離れたテネリフェ島に設置した、望遠鏡で

補足したというものです...

  ええ...詳しい技術的なことは、参考文献からは分りません。これは、論文ではなく、

科学ニュースとして、簡単な紹介があっただけですから...」

「はい...」マチコが、うなづいた。

「ええ...実験は成功しました...

  大気中で144km飛ばし、“量子もつれ”を確認したようですね。“量子もつれ状態の

光子”を、空気中で飛ばした距離としては、これまでの10倍に当たる、最高記録だと言

うことです。

  つまり、大気中で144km離れていても、2個の光子“量子もつれ状態”を、確認し

たということです...」

「あの、塾長...」マチコが、ミケの背中を撫でた。「それでさあ...こんなことが、何の

役に立つのでしょうか?」

「まずは...

  “量子もつれ”という現象に関しての、基礎情報の収集でしょう。量子力学で認めた、

“新しい基本原理”周辺情報の収集でしょう。まあ、私は専門家ではありませんから、

それを遠くから傍観して、そう見ているということですね...」

「はい...」

「それから、実際面では...

  “こうした光子”は、“量子通信技術”に使われるようになるでしょう。これが実現すれ

ば、解読盗聴の不可能な暗号送信が可能になると言われています...

  まあ、私は、別の意味で...そもそも暗号などというものは、基本的に破れていると

思っています。リアリティーに対する、人間の直観力/直接的知覚が、部分局所性

いうものを突破っています。つまり、リアリティーには、本来、秘密などはあり得ないので

す...

  しかし、言語的亜空間において、社会秩序を組み立てるには、必要な方便ということ

なのでしょう...」

「うーん...」

「ま、これは、分らなくてもいいでしょう」

「はい、」

「さて、この“量子もつれ”は...

  “量子コンピューター”デバイスでも使われるわけです。量子力学非局所性が、

ンピューター・デバイスの中にも、導入されてくるのです。今、盛んに研究開発が行われ

ていますが、この“量子コンピューター”が実現すれば、今までのスーパー・コンピュータ

などは、玩具のようなレベルになると言われています」

「うーん...ものすごいのができるんですね、」

「そうです...

  “文明の第3ステージ/意識・情報革命時代”には、この量子情報技術が、重要な基

盤的技術になると、私たちは考えています。だから、この技術革新のスタート時点から、

しっかりと取り上げているわけです...」

「はい!」

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「ええ、それでは...」マチコが言った。「“量子もつれ技術”の、今後の展開

に注目したいと思います。この技術は、これからも、追いかけて行きます」

          

    

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