光子に続き、電子の量子テレポーテーションに成功

光子に続き、電子の量子テレポーテーションに成功
1:【スレ主】19:31
→電子のスピン状態をテレポーテーションすることに成功
→光子が無くても量子テレポーテーションが可能だと実証された

昨年、科学者たちは離れた光子同士がコンピュータチップ上で情報送信できることを確認しました。これは量子テレポーテーションとして知られている作用です。

そして現在の新しい研究によると、光子に続き、電子間の量子テレポーテーションも可能かもしれません。

米国ロンチェスター大学の物理学部のジョン・ニコル助教ら研究チームは、電子のペアを分散させ、それらのスピン状態をテレポートさせることに成功したのです。

これは量子コンピュータを改善するための重要なステップとなるでしょう。

■量子テレポーテーションとは

量子とは、物質を作る非常に小さな粒子のことです。

そして、この量子の中には、電流をつくる電子や光をつくる光子などの様々な種類があります。

さてこの量子たちは一般的に知られている物理現象とは異なった働きをします。

例えば、1つの光子を分裂させることで、2つで1セットの双子の光子を作り出せます。

この双子光子は離れていても「瞬時に情報が伝わる」という特性を有しており、この仕組みは量子テレポーテーションと呼ばれています。

量子テレポーテーションは実際の物質を瞬間移動させることはできませんが、量子の状態を瞬間移動させることができるのです。

■量子コンピュータへの利用

この量子テレポーテーションは、量子コンピューティングで情報を送信するための重要な手段です。

従来のコンピュータはビットと呼ばれる「0か1」の最小単位情報で構成されています。

対して量子コンピュータは量子ビットを採用しており、同時に「0」と「1」の両方の情報を保持できます。

そのため、量子コンピュータは従来のコンピュータよりも強力な情報処理性能を持つのです。

さて、科学者たちは以前の研究で、光子テレポーテーションによって量子ビット情報を転送することに成功しました。

しかし、科学者たちが目指すところは、電子から作られた量子ビット情報を転送することです。

なぜなら、電子は互いに容易に相互作用し、半導体にも利用可能だからです。半導体をベースとする量子コンピュータは既存の技術とも相性が良いため、大規模量子コンピュータに適しています。

それで科学者たちは電子テレポーテーションの方法を探ってきたのです。

■量子スピンのテレポーテーション

電子を使った量子テレポーテーションを実証するために、研究者たちはハイゼンベルグ交換相互作用の原理に基づいて最近開発された技術を利用しました。

個々の電子はS極とN極をもつ棒磁石のようです。この極の方向は「量子スピン」状態とも呼ばれます。

そして特定の種類の粒子が同じ量子スピン状態を持っている場合、同じ場所に存在できないという性質があります。

つまり、同じ量子状態の電子は互いに重なり合って存在できないのです。そのため電子の状態は前後で逆のスピンになるように入れ替わります。

研究者たちはこの手法を使用して電子ペアを分散させ、スピン状態をテレポートさせることに成功したのです。

ニコル氏は「私たちの仕事は、光子無しでも量子テレポーテーションが実行できることを示しています」と述べています。

この結果は、光子だけでなく、すべての物質のスピン状態を含む量子テレポーテーションに関する将来の研究への道を開くことでしょう。

また、半導体量子ビットの有用性と可能性を示すものとなりました。

この研究は6月15日、「Nature Communications」に掲載されました。

Conditional teleportation of quantum-dot spin states
https://www.nature.com/articles/s41467-020-16745-0

https://nazology.net/archives/62998

6:RAKS8kio 19:42
紙の裏表みたいなもので、こっちが表ならあっちは裏だとわかる
ひと組みになった2つの量子は物理的に離れているから不思議な気がするけど、気がするだけ
10:/jAPGYhN 19:47
スイカを上下に真っ二つにして、それぞれをふたつの箱に入れて
一方を南極、一方を北極にもってく
せーので箱を開ければ、相手がスイカのどっち側を持っているか分かる
光の速さを超えて
11:baVQ8rAR 19:47
やっぱ別次元に情報が伝わってんのかな
13:ESM8eS5 19:50
>>1
ようし、今度は・・・
20:Dh0tyemJ 20:05
つまり人間を上手に真っ二つにする未来が来ると?
27:baVQ8rAR 20:10
一枚の絵(二次元)を折り重ねればどんなに距離が開いていても関係ないということか
そして折り重ねるには空間(三次元)が必要
44:cI5QnxcW 20:42
テレポーテーションって名称ほどのことじゃないんだけどな

Newton別冊『量子論のすべて 新訂版』科学雑誌Newton株式会社ニュートンプレス2019-10-11

46:cuD5om9z 20:44
つまりSFみたいな音声データに変換までいけば時差の少ない星間通信が
出来るようになるかもしれないってこと?
量子テレポーダイだな
50:cI5QnxcW 20:48
>>46
全然違う。量子テレポーテーションで光速は超えられない。
48:Z7Eo3ZkM 20:46
亜光速通信が可能になったらいいな
59:z9CFLpqY 21:14
テレポーテーションって言葉のせいでちゃんと伝わらないんだよな
62:fN5gzSvO 21:19
分裂した量子の一方をもう一度分裂させたらどうなんの?
72:48iZLGnS 21:41
量子の状態を安定に維持することも出来ないのに
光年先に運ぶのは無理でしょ!
火星にまで運ぶのも無理ゲーな気がする。
74:s3MjHwQH 21:45
量子スピンが同じだと何かいいことあるの?
スピンが違ってても金は金だし、俺は俺だし
マッサージしたらスピン状態変わるけど、俺の右足は今まで通り動くし、何のためにやってるのかわからん研究だな
76:xadlVUum 21:56
量子もつれ状態の2つの粒子が銀河系の端と端ほどに離れていても、一方の状態の変化は瞬時に他方に伝わる
83:xlIsw7Mt 22:26
量子エンタングルしたペア粒子を、遠くに引き離し、そこで片方の粒子の状態を
確定させれば残りの粒子の状態も瞬時に確定するっていうのがこの現象。

宇宙の端までつながる量子の非局所性の不思議な実験結果。

だけど、地球サイズの距離では、実験的に確認されたが、光年レベルの距離では、
実験結果の確認には数年かかるって代物だから、超光速通信に使えるわけではない。

通信が傍受されたことの警告や、量子計算に役立つのかもしれん。

でもおれが面白いと思うのは、宇宙の根源でうごめく何かが、無数の
量子エンタングル ペアを作って宇宙に散らばっていて、この時空構造を
生み出すとともに、重力の原因に なっているっていう見方かな。

85:4PuXZj9A 22:47
もつれたペア同士じゃなくて物質を形作る場の励起状態そのものをどこか別の場所の場にそっくりそのまま転送できたらいいのにな
86:sfJlGDpz 22:50
この世界が創られた世界で、バグというか処理の最小構成を突いた裏技じゃないん

光速に近づくほど時間が遅くなるとかまんま処理落ちじゃん

87:g960lkMO 22:53
量子テレポーテーションの情報伝達速度はどのくらいか。
「瞬時に伝わる」とは伝達時間はゼロで「同時」と言うことか。
光子や電子の伝達状態を「観測」して状態を判別出来るのであるが、
同時であることの確証と量子力学的観測の理論との整合性をどう取るのか。
90:O7g187z7 23:24
これはつまり
人間の認知していない時空の狭間が存在すると言う事なのかな?
92:O7g187z7 23:25
それとも素粒子間を分裂させた共振
音叉みたいな感じ?
94:O7g187z7 23:30
核融合とエネルギー放出
引力との因果関係に
絡んだ事象か?
100:O7g187z7 23:50
風船も内側と外側で物理的テレポテーションはできないけど
振動で情報は伝えられるな。
103:aysuL5HE 00:29
量子テレポーテーションなんて名付けるから誤解を招くんだよな。
多世界解釈で考えれば、分離した瞬間から粒子の状態が確定しているのでマクロの世界と変わらん。
105:cjOguHDQ 00:35
情報を得るとはどういう事態を指すのかを、

まず考えなさい

108:cjOguHDQ 01:45
光速が有限の値であるのは光に原因があるわけではない

光とは何なのかそこから考えないと

113:9tJy8Hxz 07:19
もしも量子もつれのスピンを任意に操作できるなら何らかの情報伝達に使用できるだろうが、そんなことできるのか?
また一度観測されたペアは消費されたわけで、通信とかで使う場合は量子もつれのペアを継続的に供給しなければならない。
複数の粒子のどれとどれがペアなのかの識別も出来なければいけない。

しばらくは現象の理解に務める他ないね。

114:x0ydhGaw 07:23
電子の相互作用は光子で行われるから何ら不思議はないような気がする
117:KU/UBawZ 07:51
アインシュタイン「こんな奇妙な遠隔作用があるわけないだろ」
120:kALvBsZE 08:07
量子もつれが時空を形成って話もあるしなんかすげぇな
わけ分からんけど
121:1WvaDWNa 08:13
そもそも時空の根源が量子なんじゃないの?
そうすれば量子テレポテーションの説明もつくような気がするが。
122:1WvaDWNa 08:15
ミクロのマクロって事なのかな
多次元宇宙論と関係あるかも
123:1WvaDWNa 08:59
宇宙の最果ては量子が一番端まで行ってる場所なのか
それとも宇宙は閉じられていて地球をグルグル回っても外に出られないのと同じ様に
今居る宇宙もメビウスの輪になってるのか?
124:qGjJzD8J 09:21
オレ仮説だと
時間軸共有してる素粒子をたまたま引き裂いたらテレポ発動になるんだと思う。
重力で時間遅れるのにも沿うし確率でしか位置関係を定められないのにも沿うし
106:kKzjlclJ 00:46
面白いなあ。まあ全然わからないんですけどね

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