「小澤の不等式」。数学者の小澤正直・名古屋大学教授が2003年に提唱した，ハイゼンベルクの不確定性原理を修正する式です。小澤教授は30年近くにわたって「ハイゼンベルクの不確定性原理を破る測定は可能」と主張し続けてきましたが，このたびついに，ウィーン工科大学の長谷川祐司准教授のグループによる実験で実証されました。15日（英国時間）付のNature Physics電子版に掲載されます。 小澤の式とはどんなものでしょうか？ まず，物理の教科書をおさらいすると，1927年にハイゼンベルクが提唱した不確定性原理の式は，こんな形をしています。 εqηp ≧ h/4π （hはプランク定数，最後の文字は円周率のパイ） εqは測定する物体の位置の誤差，ηpは位置を測定したことによって物体の運動量に生じる乱れです。もし位置が誤差ゼロで測定できたら運動量の乱れは無限大になり，測定してもめちゃくちゃな値がランダ
現代物理学の根幹である「不確定性原理」で、原理的に越えられないとされてきた「測定精度の壁」を破る実験結果を、名古屋大学大学院の小澤正直教授とウィーン工科大（オーストリア）の長谷川祐司准教授らの研究グループが発表した。不確定性原理の“破れ”が実験的に観測されたのは初めて。約８０年にわたって常識化していた現代物理の基本原理を書き直し、量子コンピューターの開発や重力波の観測など幅広い分野に波及する成果という。１５日付の英科学誌「ネイチャー・フィジックス」に論文が掲載された。 不確定性原理は、電子や原子核などの微小世界の物質のふるまいを説明する量子力学の基本原理。１９２７年にドイツの物理学者、ハイゼンベルクが提唱し５年後にノーベル物理学賞を受けた。ハイゼンベルクは「位置と速度のような２つの物理量を共に正確に測定することは不可能である」として、２つの物理量の測定誤差を掛け合わせると、その積は一定値よ
印刷 関連トピックスノーベル賞小澤正直・名古屋大教授不確定性原理を示す式 科学技術の根幹にある量子力学の「不確定性原理」を示す数式を書き換える、名古屋大の小澤正直教授の予測が、ウィーン工科大の長谷川祐司博士らの実験で確認された。１５日付で科学誌ネイチャー・フィジックス電子版に報告する。絶対に破られない量子暗号などの技術開発に役立ちそうだ。 不確定性原理は、「粒子の位置と運動の様子（運動量）を同時に正確に測れない」などとする量子力学の根本的な理論で、ノーベル賞学者のハイゼンベルクが１９２７年に提唱した。電子などの位置を超精密に測定しても、限界があることを示す不確定性原理の不等式は、物理学の教科書にも載せられてきた。 小澤教授は１９８０年代からこの考え方に挑戦。２００３年に、より精密な不等式を発表した。ところが、粒子レベルの極めて微細な現象で、これらの違いを実験で観測することが非常に難し
約８０年前に提唱されたミクロな世界を説明する量子力学の基本法則「不確定性原理」に欠陥があることを、小澤正直・名古屋大教授と長谷川祐司ウィーン工科大准教授のチームが世界で初めて実験で発見した。高速の暗号通信技術への応用や教科書の書き換えを迫る成果といい、１５日付の英科学誌ネイチャー・フィジックス（電子版）に発表した。 髪の毛の太さの１０万分の１以下の原子の世界では、粒子が波としても振る舞うといった両面性があるなど、不思議な現象が起きる。こうした現象を説明するために提唱された基本法則が「位置と速度のように二つの物理量は、同時に精密測定できない」と定めた不確定性原理だ。 例えば、電子などの位置を測るには光を当てる必要があるが、エネルギーで速度（運動量）が変わる。エネルギーを小さくすれば影響は小さくなるが、位置の精度は落ちる。逆に速度を知ろうとすると位置が変わってしまうため、ミクロの世界には測定限
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さて、前回までは、量子コンピュータの基本アイデアと、その元となった量子論の基礎の基礎について、できる限りかみ砕いて説明してみた。 でもって今回は、さらにその続きとして「量子テレポーテーション」というものについて解説を試みたい。 テレポーテーションというのは、日本語で「瞬間移動」のことである。最近の映画「ジャンパー」を見たことのある人は、主人公が超能力を使って瞬時にさまざまな場所へと移動してのけたのを見ただろう。あれが、テレポーテーションだ。また、「ドラえもん」に出てくる「どこでもドア」も、機械（どこでもドア）を使ったテレポーテーションということができるだろう。 残念ながら、「量子テレポーテーション」はそんな派手なものではない。じゃあ、それはどんなものかについて、まずはその元となる「量子の絡み合い」と、そこから生まれた「EPRパラドックス」から説明していこう。 複数の量子のあいだには、量子力
前回は、量子コンピュータの特徴について書いてみたが、肝心の「量子とは何か？」、そして「量子テレポーテーションとは何か？」については、まだ解説していなかった。今回は、量子とはどんなモノであるかについて、簡単に解説してみたい。 “量子”について、辞書で調べてみると、広辞苑第六版には「不連続な値だけを持つ物理量の最小の単位」と出ている。要は、原子よりも小さく物質を分割したときの小さな粒子、例えば電子や光子（光の粒子）などは「量子」ということになる。 では、「不連続な値だけを持つ」とはどういうことなのかというと、電子や光子などといったサイズの粒子は、それ以上分割できないため、そのエネルギー量は、1個分ずつ大きくなり、中間の値を持たないということだ。例えば、電子の持つエネルギー量は、電子1.5個分というような中途半端な値になることはないのだ。 こう書くと当たり前のことのようだが、1905年に初めてア
5月26日、NTTと大阪大学は、「量子テレポーテーション」を使った量子計算に成功したと発表した。この技術は、量子コンピュータの実現に有望だとされており、実現への突破口が開かれたとされている。 ……とまあ、大変重大なニュースのような気もするのだが、なにしろモノがモノだけに、何の話をしてるのか、解説しようとすると実に難しい。 なんといっても、「量子テレポーテーション」とか「量子コンピュータ」がどんなものであるかについて話すには、まずは「量子論って何？」ってところまでさかのぼる必要があるからだ。 何はともあれ、今回はまず「量子コンピュータとはどんなもので、なぜそれの研究が進められているのか」といったあたりのことについて、大まかなところから解説していきたい。 量子コンピュータを一言で定義してしまうとすれば、それは「通常のコンピュータが演算に利用している「ビット」を、量子力学的な「重ね合わせ」の状態
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