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【物理】量子テレポーテーションの記録を、過去最長6km→25kmに更新!の転送に成功 ジュネーブ大

1:野良ハムスター★@\(^o^)/2014/09/22(月)13:57:19.09ID:???
過去最長記録となる25キロメートルの転送に成功したと、スイス・ジュネーブ大学の
物理学者チームが21日、英科学誌「ネイチャー・フォトニクス」で発表した。

同大の光ファイバー上で行われた今回の実験では、同チームが2003年に達成した6キロの記録が更新された。
研究チームは声明で、今回の実験により「光子の量子状態は、結晶体への転送中に、
この2つが直接的に接触していなくても維持され得る」ことが判明したと述べている。

量子テレポーテーションは、「量子もつれ」の関係にある1組の原子粒子が、
距離を隔てていても一心同体の双子のような反応を示すとの理論に基づいている。

量子粒子は原理的には、現在のコンピューターの2進コードよりもはるかに大量のデータを運ぶのに
使えるかもしれない上、情報の解読も不可能であるため、暗号研究者らの大きな関心の的となってきた。

「もつれ」関係にある2粒子の片方に触れるだけで、メッセージは完全に消去されることになる。
そのため、光にコード化された量子データを実際の通信において情報を壊さずに
保存・処理する方法を見つけることが、大きな課題となっている。

この課題を探究している研究チームは「量子もつれ」状態にある光子2個の一方を長さ25キロの
光ファイバーの中に進ませ、もう一方の光子を結晶体に送って光子の持つ情報を保存した。

そして3個目の光子を、ビリヤードのように光ファイバーの中にある最初の光子に向けて打ち出し、
衝突させると、光子は両方とも消滅した。研究チームはこの衝突を測定し、3番目の光子が持っていた情報は
破壊されず、もつれ状態にある2番目の光子を含む結晶体にたどり着いていることを発見した。

実用可能な量子テレポーテーションがはるかかなたの目標であることに変わりはないが、
今回の成果は注目すべき実験的な進展だと研究チームは話している。(c)AFP

Quantumteleportationfromatelecom-wavelengthphotontoasolid-statequantummemory
NaturePhotonics(2014)doi:10.1038/nphoton.2014.215
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2014.215.html
量子もつれ(りょうしもつれ、英:Quantumentanglement)とは、一般的に(1)量子多体系において現れる、古典確率では説明できない相関やそれに関わる現象を漠然と指す用語として用いられる。しかし、量子情報理論においてはより限定的に、(2)LOCC(局所量子操作及び古典通信)で増加しない多体間の相関を表す用語として用いられる。
8:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)14:19:06.05ID:F/VZi1rz
良く分らんが人間は結局これで何をやりたいワケ?
40:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)16:44:53.47ID:Qmj1cV2j
>>8
ザ・フライの実現
もしくはキメラ
11:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)14:20:26.59ID:KP7X7e3c
この研究ってなんかコワいからやめてほしいな
結局の所、なんで量子もつれが起こってるのかわかってないんだろ?
普通に考えて、今の人間の技術じゃ観測できないなんかが媒介してるってオチなんだろうけど
もしそうじゃないなら、魔法とかそんなレベルだから、人間の理解を超えすぎてる
71:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)20:46:49.08ID:0nmRVuus
>>11
今は無か死だよ。地獄の構造に引き込みたい奴らがこういうオカルト実験に他人を巻き込もうとしている。
13:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)14:22:03.35ID:Qv0dFeqh
馬鹿はなにかすごいものが出来ると錯覚してるが
量子もつれ状態を予め知っていないと意味が無い

つまり遠く離れた星と通信は不可能
66:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)19:49:53.47ID:LKgkl8R0
>>13
量子エンタングルメントが壊れないというのは
量子コヒーレンスが保たれるという意味なので
伝達できる情報の量は増えてるよ。
光速を超えた伝達速度にはもちろんならないけど
16:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)14:37:01.32ID:SVoNPZs3
光子ってどんな形でもつれてるの?
21:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)14:49:22.63ID:s4WXhdrF
>>16
2次元平面をドーナツが横切ると考える>2次元人からみると最初にボールが1個現れ、それが楕円形にのびる
楕円が真ん中から千切れて2個のボールになる
2つのボールは一度離れてからもう一度近づき、最後は1個のボールになって消える

私たちの4次元世界に現れた2個の量子のもつれも
高次元空間から見たら実は1個の粒子なんじゃないかな
28:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)15:22:02.59ID:XkwUXEgA
>>21
オォ~、頭ん中で紙をすり抜けるドーナツの手品って
想像したら…案外と次元同士の違いがハッキリしたw

お前様は頭いいな、説明がわかりやすい♪
68:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)20:19:43.22ID:0nmRVuus
>>21
五次元世界から同一の物質を前と後ろから同時に観測出来ているだけとか?
70:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)20:45:39.98ID:Pj8GupMq
>>21

ありがとう。
良く分かった。

今回の実験は、ドーナッツの穴を25kmまで引き延ばしたことに相当するんだね?
で、ドーナッツの状態は、全体に瞬間的に伝搬するの?
72:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)20:50:14.61ID:fv1tRBCk
>>70
同時
80:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)23:03:28.25ID:Pj8GupMq
>>72

同時なんだ……。
3次元の物体とかだと状態変化に時間がかかるけど、高次元体だと同時変化なの?
それとも、状態変化の伝搬には時間がかかっているけど、3次元の観測者には覚知できない、ということなのかな?
質問ばかりですいません。
81:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)23:36:34.54ID:ZUL6l4JL
>>80
ドーナツの片側をつかんでぐるっと回せば反対側も同時に回る
右に回せば「1」、左に回せば「0」とか合図を決めておけばいい
一瞬で情報伝わる
24:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)15:08:02.12ID:Y49mDydR
距離感や時間感覚が、とても人間的な感情の伴ったものであると
常日頃感じていた。黄ばんだアルバムを懐かしい遠い過去のように
思ったりするように。

しかし、こうした空間時間を超越するような物理現象に出くわすと、
幕末の写真映像も、原爆投下の映像も実は最近のことなのだと、
解釈軸を自由にすることで、よりリアルな感触を得ることができる。

無限も有限も、そのとりとめもない巨大さ、微細さは本当はたいした
ことではない、というように。
26:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)15:09:28.80ID:SiTn/2V8
ここまでだと時空の概念を考え直さなきゃいかんな
34:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)15:42:08.92ID:UzL6mnn6
マクロに考えると古典物理学も近代物理学に通じるものがあるかもな
35:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)15:46:45.66ID:RZDebUe4
>>1に書いてある中で気になったけど、量子って粒子なの?量子粒子とか書いているけど。
41:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)16:50:11.15ID:tsRrZjrE
http://www.youtube.com/watch?v=D237ochmEF4

テレポートって言うとなんかすごそうだけど、
これ、やってる事は割符みたいなもんだよね?
それもなんかすごく限定的な感じで。
(上の動画みたいに、人間テレポートさせるのはさすがに無理臭い気がする。
そんなん出来るなら人間大のモノを素粒子から組み立てられる
レベルの技術がある世界だからね。オリジナルがあろうがなかろうが)
…なんか使い勝手悪そう。

>>35
量子状態の粒子って意味じゃないかな?
あらゆる粒子が、波であり粒である量子なんだから。

http://www.youtube.com/watch?v=-EYmgL8kD2g

http://www.youtube.com/watch?v=enkRALxUctk
94:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/23(火)05:32:50.18ID:JpHuvM+I
>>35
エネルギーはどんどん分解していくと、
最終的には分解できない単位になる。
それが量子。電磁波であれば光子、音であれば音子。重力においては重力子。
物質を分解してできるのが粒子なら、エネルギーを分解してできるのが量子。
最小単位と言い換えて良いかも知れない。
原子までなら粒子としてもいいだろうが、分解してしまえばその先はエネルギーそのものに近いため、
その起源は量子とされてしまう。

エネルギーは全て、完全な連続ではなく、小さな断続の連なり、
量子の塊と考えられている。単純に言えば、音波の波形も音子状態まで
小さく見ることができるならば、綺麗なアナログ状態ではなく、
階段状のデジタル状態になっているとされる。

でなければ、計算上のエネルギーが無限になるという矛盾が出るから。
38:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)16:31:52.64ID:PeK+fhao
この実験では今のとこ光ケーブル上でしか瞬間移動できないということでしょうか
42:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)16:53:23.71ID:vJZqHNli
火星とリアルタイム通信できる?

①地球ともつれ光子を1兆子とかくらいの規模で火星にもっていく
②火星からもおんなじものを地球にもっていく

地球からの送信は②の光を操作することで火星で変化を測定

火星からの送信は①の光を操作することで地球で変化を測定

もつれ光子がなくなったらお互いに補給。どうよ?これで金さえかければ火星でも2ちゃんできるぞ
47:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)17:33:43.47ID:8oV1EJJr
>>42
1兆だと1TB分しか通信できないんじゃね
52:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)17:53:51.99ID:Hh3FNzSu
>>47
まあそうなんだが、
これを百倍千倍するのは研究がすすんだりお金をかければいいわけで。

この技術があれば、衛星のリアルタイム制御も可能になるわけで、なんつってもアレのせいで通信が届かないという邪魔がないのは凄まじいことだ思う。

日本も頑張ってほしいわ
54:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)18:01:07.04ID:Hh3FNzSu
>>52
なんかもやもやすると思ったけど、相手から送ってもらう必要はないのか。

はじめからペアa1-a2とペアb1-b2のうちa2,b2だけを乗せたロケットを火星に打ち込めばいいんだわ。

地球はa1を送信にして火星ではa2で即受信。
火星はb2を送信にして地球ではb2で即受信。

あーすっきりした
今日はコロッケにしよう
55:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)18:11:23.74ID:UZX6+Kn4
光速超えの通信できるけど、最初に紐付けした量子持っていかないとだめだよな
理論的にも実用になるのか疑問
56:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)18:20:37.27ID:8oV1EJJr
>>55
もつれの片方を光速で飛ばす技術があれば良さそう
79:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/22(月)22:49:42.71ID:zA8V8xO4
>>56
光速で飛ばすだけなら、現代の技術でも可能。
電波はある意味光子だから。
86:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/23(火)00:42:35.98ID:v0yrAoki
同じエネルギーから対で生成された2つの粒子は
電荷(どっちがプラスかマイナスか)や、
スピン(量子的な回転方向の裏・表)は、互いに真逆なはず。
その2つの粒子の性質をあえて人間が確認せず、
保存して遥か遠い所まで運ぶ。
>>1の実験では光ファイバーで遠方に飛ばす)

その離れたどちらか(あるいは両方)を確認した時点で、
他方も超光速の瞬時に『(真逆の性質に)決定される』。

『性質が決定される』だけだから、情報を超光速で送った訳じゃない。
(相対性理論の超光速禁止の法に振れない)
自分は確認しただけだから、結果の操作も出来ない。

・・・ただ対粒子の性質は真逆だから。相手の方のを把握できる。
後で(もちろん光速以下のやりとりで)、遠方の相手に
裏か表か聞く事が出来。それが自分の結果と矛盾してるようなら、
誰かが相手の情報を盗んで入れ替えたとかを把握できる。
(でも結果が2分の1なら、純粋にかぶる事もあるから。
いくつものもつれ粒子を用意して、確率でかぶらないようにするんだろうな)

……なんかあんま使い道ない気がするんだよなぁ。
ただの割符じゃ、もっと別の方法でもなんとかなりそうだし。
結局、確認は光速以下じゃないとできないんだし。
1光年先の相手とメール交換して、量子テレポートをその割符に使っても、
メールでその整合を確認するのにも1年かかるんだし。
98:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/23(火)16:06:50.77ID:06jX9zUI
最初に月面探査機とレーザ回線で接続を開始し、
そこから量子もつれ通信機どうしを「接続」できたら
直線距離38万㌔であっても時間差なしのデータ通信ができる?
100:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/23(火)17:03:43.52ID:fTvbsiAr
>>98
だめ
>>86を頑張って読んで

三行で書くと
もつれた光子は同じ場所で同時にしか作れない
作った後、引き離すのは光速以下の速度
分かるのはコインの裏か表かだけで確率は1/2なので事実上無意味
105:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/23(火)22:40:29.80ID:RHLqMF1N
>>100
でもさ
従来なら往復で光速の2倍かかるところを片道だけの時間で済むようになるってことだろ
本当かどうかわからんけどさ
106:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/23(火)23:02:12.46ID:PRKUnwqx
>>105
量子もつれで情報は送れないと何度言えば……
87:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/23(火)01:18:20.20ID:TQoPXb7/
たとえば100kmぐらいある棒を押したり引いたりしたら一瞬じゃんって思うけど

棒だと光速に近づくと縮む方向に変形するから光より速くなれず
(質量のあるモノ)じゃ超光速通信はムリなんだってな
124:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/25(木)14:18:14.30ID:RWnUpzqk
>>87
というか、完全な固形で変形しない棒は存在しない。

ミクロの視点で見ていくと、個々の分子の電磁力の斥力と引力のバランスで固形の物体が成立している。
棒の片側を押すと、ミクロの世界では、分子間の電磁力を通じて、力が伝播する事で、棒の反対側も
移動する。

つまり電磁力の働く速度(すなわち光速)を超えて、棒を押したという情報が反対側に伝わる事はない。
棒が変形して、ばねのようにふるまうため、必ず時間の遅延が起きる。

光速は真空中では秒速約30万キロであるため、30万キロの長さの棒の片側を押した場合、前述の棒の
変形を通じて情報が伝わるのに、最低でも1秒(物質中の光速は遅くなるため、通常はそれ以上)かかる。
126:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/26(金)00:53:09.91ID:i9caoKGf
>>124
分かりやすい説明だ
118:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/24(水)22:07:06.27ID:6IDj33fz
もつれた片方に他の情報を結合させて
破壊したらもう片方に結合させた情報のみが現れるっていう感じの理解で良い?

もし破壊してしまうだけで良いなら、星間の情報のやりとりがタイムラグ無しで行えるのか??
もちろん予めもつれ状態の量子を送っておいて言う前提だけど……
119:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/24(水)22:39:36.78ID:bzvS2L0S
>>118
粒子でできているという考え方は古い物理学
天動説と大差ない。

別の粒子(点)ではなく1つの存在が距離をもって作用しているとすれば
遠くまでのタイムラグなしの説明になんの矛盾もない。

>星間の情報のやりとりがタイムラグ無しで行えるのか??
できない。
情報が過去に伝えられないように、情報は光速を超えることはできない。
量子力学のミスリードな奴がだいたい光速を超えた通信と思い込む。
121:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/25(木)03:50:11.20ID:jQ3uTyCy
2014/06/30

2014/07/01

2014/08/11

2014/08/31
東芝、絶対に破られない究極の暗号「量子暗号通信」を実用化へ
139:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/09/30(火)21:20:43.65ID:uWTo7AED
http://www.youtube.com/watch?v=enkRALxUctk#t=40

よくわからんのはさ……ここまで波が粒の振りをしてるのに
(観測した時点で、過去にまで干渉する様なね)
なんで二重スリットの実験程度で
量子の馬脚を現してるんだろう?って点に思えるんだよね

仮に神みたいな存在がいたとして(あくまで仮にね)。
人類に粒子の量子状態を隠そうとしてたとしてて、そこまで設定してるなら
二重スリットの実験だろうとなんだろうと
もっと人間に把握できないようにしてそうなもんに思える。

なのに、二重スリットの実権程度で、
量子の性質が把握できるなんて、そこがどうもわからん。
本当は見えちゃいけない部位なのに、
わざとモザイクずらして仕事したように思える。
150:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/05(日)03:49:56.31ID:RY5/j743
>>139
観測することが難しいのであって、別に神が隠してるわけじゃないからだろ
次元は重なっているのだから、感知するのが難しいだけであって
ピントが合えばその挙動の不思議さに気づくことはできる。ただ俯瞰して全体を把握できないだけ
141:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/02(木)10:12:37.20ID:U3AT8lmS
もつれ合いによって同じ状態になった光子は
コピーなのかオリジナルなのかという問題もあるみたいね
どちらにしても人智を超えた現象だわ
143:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/03(金)21:19:18.67ID:ZxPkc3Zf
これって、宇宙空間に飛ばしたボイジャーとの長距離間通信に使えるだろ
ボイジャーで撮影された映像を量子ビット化して、同じくもつれ状態にある片方の量子を観測すれば
常にボイジャーと映像や音のやり取りができるようになる
それに、量子って、電子とか原子をひっくるめた総体的な総称なんだけど
発電所で発生させた電子を、量子もつれ状態の原子が詰まった箱に発射して
それをもう片方のもつれた量子状態の原子の箱で受け取るってことが出来るから
電線無し、空間を媒介する必要もなしで、遠くに送電できる
144:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/03(金)21:22:09.87ID:ZxPkc3Zf
簡単に言えば
すべてのエネルギーを時間も距離も無視して、送りたい相手に送れるってこと
145:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/03(金)21:25:55.41ID:ZxPkc3Zf
ただ、この場合、原子を量子もつれ状態に置くってことなんだろうけど
ネットのやり取りやPCを量子化するってなると
その装置のすべてに、同じもつれ状態にある相関関係にある原子量子の媒介を埋め込まなければならないわけで
そういった技術って、まだ、開発されてないんだと思う
146:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/04(土)03:10:15.44ID:gSFNRl0H
すでに量子もつれ状態にあるAとBの粒子の情報をCへと情報を転送させる実験に成功してるんだっけか
168:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/10(金)22:47:02.10ID:9jLJntV5
量子の世界は魑魅魍魎の巣窟やね
宇宙。計り知れんわ
191:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/13(月)18:22:43.50ID:yXW2Yvzk
お前ら情弱じゃねえんだから少しは調べろよ

http://youtu.be/SXB0KcpuahU
202:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/15(水)19:48:31.51ID:lJdCOP9Z
物理法則的に共有はありえない
204:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/15(水)22:14:39.58ID:O3s2KijO
>>202
俺もそう信じたいが、共有だと思うよ。
211:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/16(木)23:29:53.85ID:54DbBOT9
>>202
そのありえない性質が、ちゃんと物理的実験で観測されちゃったんだからしょうがないだろ
原理は不明なんだが、事実は事実なんだから、量子の世界は古典物理では説明不可能。

解明できない別な物理法則があるんだよ
光や電気的なものに反応しないんだから証明は非常に困難だが
216:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/17(金)05:53:21.80ID:Z0+GF9Bh
この時代の人間に
「近い未来には、物体をテレポートできる箱が街中に設置されるようになるんだよぉ
情報は文字だけじゃなくて、物体も情報みたいなもんだから、物体もメールみたいに転送できるんだよぉ」
とか言っても絶対に信じないだろうなぁ
217:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/17(金)15:34:07.00ID:qM4okv5K
まあ今だ永久機関を夢見るひとはいるしね
218:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/17(金)19:25:42.90ID:DlJTnyyE
>>217
0Kでも量子は振動してんだから、理論上というより、とっくにできててもおかしくはない。
出来ちゃうと困る人がいるから、もみ消されてるだけ
220:名無しのひみつ@\(^o^)/2014/10/17(金)20:20:40.17ID:qcLRsG64
>>218
ゼロ点振動からエネルギーが取り出せたらマイナスの温度も実現できるのか

胸熱だな

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