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 またもや量子物理学の世界で”史上初”の文字が躍った。

 新たなる研究によると、「量子トリット(キュートリット)」のテレポートが可能であることが実証されたらしいのだ。これは、量子コンピューターや量子通信の新しい可能性を開く成果だそうだ。

 そもそも量子トリット(キュートリット)って何?というところから説明していこう。
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量子トリットとは?


 なんだかすごそうな話だが、いまいちよくわからないという人もいるだろう。耳慣れぬ言葉だが、そもそも量子トリットとは何なのか? しかも、それをテレポートさせるとは、いかなることか?
 
 今あるコンピューターはデータを「ビット」という最小単位で扱っている。それは2つの状態――すなわち 0 と 1 を基本としたものだ。

 これまで実現されてきた量子テレポーテーションは、あくまで「量子ビット(キュービット)」によるものだった。量子ビットもまた、2つの量子状態を基本としたもので、古典的なビットに対応したものだ。

 ところが量子トリット(キュートリット)の場合は、0 と1 に加えて、その両方の状態(「重ね合わせ」)も存在する。こちらは、0 と 1 と 2 でなる古典的なトリットに対応した単位だ。

 これを利用することで、コンピューターの処理能力や扱える情報量が飛躍的に向上するのだが、その制御はいっそう難しいものとなる。

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Image by aleksandarnakovski/iStock

不気味な遠隔作用「量子テレポーテーション」


 さて量子トリットについてなんとなくご理解いただけたと思うが、では量子テレポーテーションとは何なのか?

 それは「量子もつれ」という現象を利用して、ある場所から別の場所に量子情報を移動させることだ。

 量子もつれとは、もつれた2つの量子粒子の片方の状態を知れば、両者にどれほどの距離があろうとも、もう片方の状態も直ちに明らかになる現象のことをいう。

 たとえば、電子は「上向き」と「下向き」のスピンを持っているのだが、量子の世界の不思議な性質として、このスピンは同時に上向きと下向きの状態で重なり合っていることもできる。

 もしスピンの向きをどちらかに確定させたいのならば、観測すればいい。すると「状態の収縮」が起き、重ね合わせ状態はどちらかの状態にはっきりと決まる。

 今、電子Aと電子Bがあり、これらは量子もつれの状態にあるとする。ここでAのスピンを観測して、状態が確定したとする。すると、どいういうわけか、ただちにBのスピンの状態も確定してしまう。

 AとBが何光年離れていたとしても一瞬だ。光速ですら不可能なことをやってのける、まさにテレポーテーションのような現象だ。

 なんだかよくわからないって? それはそうだ。なにしろ、かのアインシュタインが「不気味な遠隔作用」と評した不可思議な現象なのだから。

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Image by SHAKIRZHAN KHAIDAROV/iStock

ハッキング不可能なインターネット構築に利用できると期待


 これは人が瞬時に別の場所へ移動してしまうような、SF映画で見られるテレポーテーションとは違う。だが、この現象を利用すれば、ある場所での計測に基づいて、そこから遠く離れた場所で瞬時にしてデータを得ることができる。

 この量子情報は、光のフォトンによって送信することが可能で、将来的にはハッキング不可能なインターネット構築に利用できると期待されている。

 何者かがそこに干渉しようとすれば、もつれの原理によってハッキングを受けたことが瞬時に暴かれる。これは物理の基本法則に基づくもので、最強のプロテクトとなる。

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Image by metamorworks/iStock

もつれた量子トリットの作成に成功


 今回、中国科学技術大学の潘建偉氏らが行ったのは、レーザーとビーム分割器とホウ酸バリウム結晶を入念に調整することで、フォトンの経路をそれぞれ非常に近接した3つに分割し、量子トリットをもつれた状態にすることだ。

 12の状態(もつれ)を計測すると、0.75という忠実度を得ることができたという。

 これを行うには時間がかかり、あまり効率がいいとは言えないが、それでも量子トリットのテレポーテーションが可能であるということが実証された、と研究チームは述べている。

 この研究は『Physical Review Letters』の審査を通っており、現時点では『arXiv.org』で読むことができる。

 だが、この成果はダニエル・ガリスト氏の業績となる可能性もある。ガリスト氏は10状態のテレポーテーションを記録し、それを『Scientific American』に投稿。今は査読の結果を待っているところだ。

 ふむ、この研究は今のところ重ね合わせの状態にあるということだろうか? 勝者となった研究者が明らかになれば、敗者となった研究者も瞬時にして明らかになるというわけだ。じつに興味深い。

References:scientificamerican/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 20:53
  • ID:qQP.KTrZ0 #

なるほど、なるほどなるほど、なるほどねー

2

2. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 20:54
  • ID:YHonTcEH0 #

ゼーガペイン思い出した

3

3. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 20:57
  • ID:Xr0c1QN00 #

つまりどういう事だってばよ

4

4. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 20:58
  • ID:AxDXS1Lj0 #

レーザーとビーム分割器とホウ酸バリウム結晶を入念に調整することで、フォトンの経路をそれぞれ非常に近接した3つに分割し、量子トリットをもつれた状態

あぁあれだよね、パルスのファルシのルシがパージでコクーンみたいな

5

5. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:05
  • ID:6A4xs0hy0 #

例えば、目の前にグラスある。
しかし、このグラスには何も注がれていない。
何も注がれていないグラスはただのグラスである。

そうだね?

もう少し説明が必要かね。
何も注がれていないグラスがあると言う事は、もしかしたら何かが注がれていたと言う可能性があり、そこには何かしらの液体で満たされていたと言う事実がわかる。

わかるね?

つまり、元々注がれていたオレンジジュースが私の胃袋に収まっていたとしたら、目の前にはカラになったグラスがあると言う事だ。
つまり、何が言いたいのかと言うと...

わかるだろぉ!?(おかわり)

6

6. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:14
  • ID:svlaeyxg0 #

0と1、2値のコンピュータさえ満足に御し得ず、バグを量産する人類が、3値+のコンピュータを操れるとか
へそで茶が湧くわw

7

7. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:15
  • ID:5QXXl4O70 #

えーと要するにアレがナニってことだろ、分かる分かる(分かったとほ言っていない)

8

8. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:15
  • ID:eNzvAHSv0 #

えっとねー 好きなお寿司はマグロです

9

9. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:16
  • ID:09IvozM50 #

頭がもつれる

10

10. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:37
  • ID:amqwZ1F10 #

いいから早く!民間に!普及して!!

11

11. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:41
  • ID:ZNrfz9EZ0 #

コインの表と裏が別々にあって、どんだけ離しても片方ひっくり返すともう片方もひっくり返る…みたいな?うーん想像つかない…

12

12. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:44
  • ID:dVkcbbtC0 #

将来人類がワープなりで数百光年先に行けるようになったとして
この量子テレポーテーションをうまく使えば
その距離でもリアルタイムでやりとりできるってことだよね

13

13. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:52
  • ID:Wj90aUt50 #

キューピットが鳥取に漁師をテレポとか難しくて・・

14

14. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 21:57
  • ID:x6HxWMqK0 #

理解しようにも世界屈指の物理学者でもわからんからな
俺たちはただそういう現象があるということだけを覚えておけばいい
そう……人類は絶滅する!!

15

15. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 22:24
  • ID:qQP.KTrZ0 #

※11
表と裏に加えて、表と裏が同時に出ているって状態も存在する

16

16. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 22:31
  • ID:IptBKHYx0 #

あー量子ってアレか。アントマンで見たやつか

17

17. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 22:41
  • ID:UW0dXM5N0 #

ファイナルフェーズ武重みたいになれる装置ってことだね
解らなければ画像で検索することを奨める。脳味噌の小さい君にだってわかる話さ。

18

18. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 22:47
  • ID:EfR7OrBU0 #

書き方とその解釈で色々受け止め方も変わるなぁ。
古典的「量子ビット」は「お馴染みの0・1」だけど
トリットは「0・1・(そのどちらの状態でもある不確定状態)」を使えるようになりました。
扱える状態が増えたことで、情報もより多く扱えます?

19

19. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 22:55
  • ID:pMlBXvVe0 #

ずっと前から疑問だったんだけど量子もつれの“観測”って電磁波(電波、赤外線、可視光線、紫外線、X線)あるいは光(粒子)によるものだよね。
電磁波あるいは光以外の方法で観測しても、片方の状況を知ればもう片方の状況も確定するの?

20

20. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 23:08
  • ID:5tGytpCh0 #

>>12
今回の話は人とか物はワープしないよ

現代の情報通信は電波で行ってるけど光の速さって糞遅いから宇宙レベルだとネックになるのね、でも量子もつれを利用した量子通信だったらどれだけ遠くても一瞬で通信できるよってこと

21

21.

  • 2019年08月13日 23:10
  • ID:dYcg2vxa0 #
22

22. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 23:12
  • ID:02FMmyrZ0 #

本来対になっていた一組の量子は、どんなに距離を引き離したとしても、あたかも距離など存在しない様に瞬時に対になっている量子の状態を示す…という事だろう?(ここまでは今までにも散々語られていたよな)

今回の量子トリットの定義がイマイチ良く判らんが、0と1の両方を含む状態の事?ここら辺の定義がどうもピンと来ないわ。人類にとって、どういう風に利用できるのだろうな?

23

23. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 23:20
  • ID:twfIkn6H0 #

>>6
確かに暴走する未来しか見えないな。やはりSF映画のような世界がすぐそこに・・・

24

24. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 23:28
  • ID:e3gIIqf50 #

量子テレポーテーションで質量の移動はないぞ。

25

25.

  • 2019年08月13日 23:29
  • ID:yekjG.ha0 #
26

26. 匿名処理班

  • 2019年08月13日 23:41
  • ID:9TUru3Q80 #

文系の俺が考えるに、メビウスの輪状のベルトの一点に針で穴を空けると、ベルトをたどっていかなくても裏側(裏が無いのに裏側!)に一瞬で到達する、こんな感じだなw
その一点は裏であると同時に表でもあるわけだし。
ま、ぜんぜん違う話だろうけどww

27

27. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 00:07
  • ID:.9.rIKqk0 #

量子関係の記事は読めば読むほど意味が分からなくなる

28

28. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 00:26
  • ID:VJ1K.MHn0 #

毎度お馴染み、りょうこさんは、「好き」「嫌い」だけではなく「知らん」という気持ちを同時に持つことができて、これを遠く離れたところにいる相手に、伝えることができる。
みたいなことかな。

29

29. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 00:30
  • ID:yoc9kguH0 #

※6
例えば、個人的に「100年後の標準的技術者が現代に降臨した」のがイーロンマスクだと思ってるんだけど、彼クラスがありふれる未来にはきっと3値も制御しきれるでしょう。人間も進化するし、既にその兆しはチラホラ表れてる

30

30. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 00:43
  • ID:dbAyy.xY0 #

よく分からないけど
量子トリットのテレポートが可能って事は
この世界はバーチャルリアリティなんじゃね?

31

31. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 00:44
  • ID:IjjA1ET90 #

>>20
>>12さんも、この技術でワープ出来るとは言ってないよ。
もしワープが(別の技術で)出来るようになった時に、この技術でリアルタイムの通信が可能になるねって話。

32

32. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 00:51
  • ID:.KzJTtwf0 #

プレプリントが既に掲載されてるんだったら、
この研究成果は潘建偉氏のものだと評価されるのが普通だろ
なんのためのプレプリントだと思ってんだよw

33

33. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 00:55
  • ID:NOvvr4f60 #

※3
例えば、ニュースとかで現地記者と通信するとき返答にラグ出るじゃん?
あれが無くなる感じ
潜水艦に対する作戦文書送受信や、本文見る限りだと宇宙空間に居る飛行士とも瞬時に連絡が取れるようになる

34

34. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 01:20
  • ID:eiD6xnV50 #

※20
落ち着け、12の彼はまったくその通りの事を言っている。

35

35. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 02:07
  • ID:sfe.MY6R0 #

ちょっとワクワクはしたけど急にインターネットとか出てきてん?とか思って読んでいったらなんだ…人は別の場所に飛ばせないのか…

36

36. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 02:17
  • ID:EDj750jQ0 #

なんか凄そうだということは分かったぜ

37

37. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 05:20
  • ID:42TUTc600 #

ハッキングされたことが即座にわかることが最高のハッキング対策?
泥棒されたことが即座にわかることが最高の泥棒対策って言われてもピンとこない

38

38. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 06:53
  • ID:cT8JnnRw0 #

アレこれって?
AかB、AでありBでもある状態、AでもなくBでもない状態。
0・1・2・3で合計4つの情報を同時に処理できる認識でOKなのか?

39

39. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 08:08
  • ID:Fg2uRCib0 #

ワシはパッパラパーなので、スタートレックの「カークよりエンタープライズへ、転送!」しか思いつかん(;^_^A

40

40.

  • 2019年08月14日 09:33
  • ID:aoZAJMAs0 #
41

41. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 09:34
  • ID:PQZKAiX30 #

送信側「A/B/AB」受信側「B/A/AB」タイムラグ無し

42

42. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 09:40
  • ID:j3ItnfM50 #

彼氏の右の眉で嘘が瞬時にわかるのと同じ理屈かしら

43

43. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 10:40
  • ID:wc6gYvmG0 #

トリットハ、ウミニカエッタ。(混乱)
トリットハ、ウミニカエッタ。(混乱)

44

44. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 11:22
  • ID:AxzpsEQU0 #

メガレンジャーの敵キャラかな

45

45. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 11:57
  • ID:Fg2uRCib0 #

※3
この世界の全て物は個別に存在しているのでは無く、繋がりを持っているのじゃ、もしかしてぇーい。大左ェ衛門

46

46. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 13:11
  • ID:3gATxuM.0 #

ああ、元不思議系アイドルで武豊の嫁さんね

47

47. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 14:18
  • ID:0C330J2b0 #

量子プロセッサーに代用可能なPINコードが開発されたってことだろ簡単に言うと

48

48. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 16:20
  • ID:cbqUE2XT0 #

スタートレックの亜空間通信装置でしょ。何光年離れていようと時間差なく会話ができるやつ。

49

49. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 17:47
  • ID:x8IYJtBn0 #

>>37
泥棒されたことを即座に見つけて
お宝自壊を発動させる
すると盗んだお宝は石ころの価値しかなくなった上
遅れて現地の警察をつれたICPOの警部に追いかけられるってことさ

50

50. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 19:48
  • ID:6wGB7LNy0 #

夢。

51

51. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 20:55
  • ID:Fg2uRCib0 #

そうだよね

52

52. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 21:08
  • ID:.HWN1WsM0 #

つまり、2値のもつれだけじゃなく3値のもつれも確認された、という内容ね。
むしろ2値がもつれるのに3値がもつれないとかだったら何その超現象!?ってなるから当然といえば当然

今後実験続けてみれば4値のビット5値6値7値〜100値〜n値のビットも当然もつれるんだろうから、根源的には「情報"自体"」に他の情報ともつれる効果があるんだろう。

nット、2値〜n値というのは情報を表現するための「記号」で、情報それ自体じゃない。
そのままの形で扱えない「情報」を処理するために仮想粒子化?したもの。ようは情報量の単位(ビット)とは=処理するための記述≠真の情報量。

情報とはリソースのソース。異なるフィールドに溜め込まれた何か不明な要素である。

で、本当にビット自体がもつれてるならそれって「記述がもつれる」って意味だから真ならこれも普通に超現象。
人間が書く文章だってもつれる(共時性)なら同じソースがあるでしょ
ルーツが同じ対なるものが引き剥がされて離れた場所でももつれる→つまりソース共有→つまりもつれているのはビットではなく情報

つまり量子論の量子テレポーテーションとは→情報(リソース)相互作用の分野の話なんだろうね

53

53. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 21:56
  • ID:FWg3gtiK0 #

※37
基本的に、ハッキングは壁に穴を開けることだと思ってほしい。
壁に穴を開けるのにも多少時間がかかるし、そこからデータを盗むにしても時間がかかる。
壁に穴が空いた瞬間に察知できれば、対策はしやすい。

今のハッキングは、壁に穴が空いたかもわからず、
何日も放置しっぱなしで、アレコレするから情報を盗まれる。
いつから覗かれていたかも分からない。
挙げ句は足跡まで消されて、どれだけ漏れたかも分からない。
ってのが実情。

54

54. 匿名処理班

  • 2019年08月14日 21:59
  • ID:DP88wvm.0 #

※37
ハッキングされたことが判ったならそのチャンネルは使わなければ良い
お宝が盗まれる前に泥棒の侵入経路自体を確定させて潰してしまえるって話

55

55. 匿名処理班

  • 2019年08月15日 01:04
  • ID:RRdT7igt0 #

※31
いや、勘違いされることが多いけど量子テレポーテーションってのは超光速通信ができるわけじゃないのよ…
実行するには古典情報を別途送る必要があるので、それが光速以下でしかできないから全体としてはやっぱり光速以下になる。
じゃあ何がすごいのかというと、一ビット(YESまたはNO)の古典情報を送るだけで相手側で元の量子状態が復元できて、それは(誤差を考慮しなければ)無限のビット数に相当するので、通信でいうところのレイテンシは光速以下だけど、帯域が非常に大きくなる。
あとは途中で盗聴されたりしているかどうかが検出可能になるとか、潜在的な利点がいくつかある。

56

56. 匿名処理班

  • 2019年08月15日 03:58
  • ID:XY6dAELe0 #

もつれを使ったプロテクトができるんじゃないかとずっと妄想していたが、実現できそうだね
後何十年掛かるかわからんが

57

57. 匿名処理班

  • 2019年08月15日 08:17
  • ID:MANzuaaC0 #

>>55
31です。ありがとう!

マジで!?
「テレポートとは言うけどやはり光速の壁はある」という事なのかい!?
どんな距離でも超越出来るんかなって思ってた…。
まぁそんなん出来たら「ワームホール繋がったよ!」みたいなものか…。

でも現実的に利用価値は高そうな研究結果なんだね。
データのやり取りのスピード(量?)も安全性も上がるなんて素敵やん。

詳しく説明してくれてありがとう!

58

58.

  • 2019年08月15日 11:07
  • ID:228Y1eO00 #
59

59. 匿名処理班

  • 2019年08月15日 12:48
  • ID:VVzcOb9L0 #

光では時間がかかってしまう遠距離でも同時に通信できるというのが本当だとしたら、
数光年間隔で通信機を配置して情報の配信の仕方を工夫すれば、未来や過去に情報を送れるということにならないだろうか?
もし未来から過去に情報が送れるようになれば大変なことだ

60

60. 匿名処理班

  • 2019年08月15日 15:21
  • ID:RRdT7igt0 #

※57
どういたしまして、テレポーテーションっていう言葉も人目を引く代わりに誤解を招きやすい原因にもなってるよね。
「量子状態伝達」とか言っておけば誤解は減りそうだけど、興味を持ってくれる人も減りそう。

61

61. 匿名処理班

  • 2019年08月16日 09:29
  • ID:7W2zw3TL0 #

>>39
確かに顔文字がおっさん

62

62.

  • 2019年08月16日 21:44
  • ID:82Z1UH5S0 #
63

63. 匿名処理班

  • 2019年08月16日 21:50
  • ID:82Z1UH5S0 #

わからん

64

64. 匿名処理班

  • 2019年08月16日 21:57
  • ID:gHnoRtH30 #

この情報量で送れる事によって3次元カメラの情報量もリアルタイムで送れるのだ

65

65.

  • 2019年08月16日 22:16
  • ID:.Qxv24dz0 #
66

66. 匿名処理班

  • 2019年08月17日 13:21
  • ID:DuGCtvtw0 #

つまりだ、通勤電車内でゲリになった場合瞬時にトイレにテレポーテーションできるのだな。

67

67. 匿名処理班

  • 2019年08月17日 19:13
  • ID:ku45Qb8i0 #

よくわからない。
状態があとから確定したのではなく、最初から、その状態だったのでは・・・?

「状態の変化」を、どう証明するのだろう・・・

68

68. 匿名処理班

  • 2019年08月20日 22:01
  • ID:ioFeCq7u0 #

>0 と1 に加えて、その両方の状態(「重ね合わせ」)も存在する

意味がわからないわ
重ね合わせの状態を観測することで、観測した方ともう一方が0や1として確定するんでしょ
重ね合わせの状態のままってことはもつれた量子を発射して放置してるだけじゃん?

69

69. 匿名処理班

  • 2019年08月21日 14:31
  • ID:lTyCBKII0 #

>>38
0の状態、1の状態、0と1が重なっている状態の3つ。
あと同時に処理するのではなく1ビットで3つまでの値を使えますよ。っていう感じですね。
今までだと1ビットで2つの値までしか使えなかった。

70

70. 匿名処理班

  • 2019年08月21日 14:48
  • ID:lTyCBKII0 #

>>66
できない

71

71. 匿名処理班

  • 2019年08月23日 17:16
  • ID:b8Hvj6au0 #

>>20
ヒント:お前の読解力

72

72. 匿名処理班

  • 2020年02月15日 11:17
  • ID:xJQTG2rl0 #

トリットの説明が、キュビットの説明になってるよ。
1ビットは0か1、1つの情報しかもっていない
情報量は2ビットで2、3ビットで3。
1キュビットは、0と1が重ね合わせ状態で、2つの情報をもっている。
情報量は2キュビットで2の2乗=4、3キュビットで2の3乗=8。
1トリットは、0、1、2の3つの情報が重ね合わせ状態で、3つの情報を持っている。
情報量は2トリットで3の2乗=9、3トリットで3の3乗=27。

 一方、量子テレポーテーションは、距離に関係なく、情報を瞬時にやりとりできる通信手段として期待され、研究されている。
 これがトリットでも可能となれば、キュビットでの通信よりも、さらに多くの情報を瞬時にやりとりできることになり、今回それが実証されて、可能性が広がったねっていう話。

73

73. 匿名処理班

  • 2020年10月23日 08:37
  • ID:QW3VBTSz0 #

トリットっていうのかー
スタックは良いよね

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