科学

量子コンピュータの仕組みを分かりやすくまとめてみた 驚きの現象がたくさん!

今までは0と1で表していたものが、
量子コンピュータでは0と1が重なり合った状態であるから、
桁数が減って早くなる。
? こう言われて、納得できる人がいますか?

2、3年前くらいから、量子コンピュータに興味がありました。

パソコンに搭載されれば、スピードに関するストレスは無くなると思ったからです。今ではローエンドモデルの製品を買うには、色々妥協する必要があります。

しかし今の何千万、億倍のスピードが出るなら、性能という概念すら消滅するかもしれません。

新聞などでチラホラ見かけるようになりましたが、なぜ早くなるのかの説明が、さっぱり分かりませんでした。

最近、日経ビジネスで量子コンピュータの特集がありました。いつも親父が読み終わった後で読ませてもらっています。

喜んでページを開いたのですが、

「学者でも難しいと言っているのだから、そういうものだと納得するしかない。」

とのことでした。なんだよそれ…

コンビニで衝動買いした本です。

パラパラとめくったところ、量子コンピュータに関してのページは1ページだけ、内容は新聞や日経ビジネスといっしょでした。

なんで買ったのか不思議なのですが、相対性理論やシュレディンガーの猫のページも目に入って、それらの知識が曖昧だったので、確認しておこうと思ったからでしょう。

しかし、買ってよかったと思っています。

重ね合わせの意味が全く分からなかったものが、少し手がかりをつかめたような感じです。

新聞や雑誌も、説明するならもう少し丁寧にするべきだと思います。

重なり合った状態をそういうものだと思え、では、何も言わないほうがマシという気もします。

まあ、難しいところですか。

Sponsored Link

量子とは何か?

簡単に言えば、原子より小さい物質です。

こう言っていいのでしょうか。よく分かっていないのかも。

波と粒子の性質をあわせ持つもの、でいいでしょうか。

本を読む前から知っていた知識としては、

ニュートンの古典力学では説明できない挙動が、ミクロの世界では起こりうる

というものがありました。

天体の世界で起こりうる現象を扱うのが、相対性理論。(言い切っていいのか分かりませんが)

ミクロの世界において、既存の理論では説明できない現象を扱うのが、量子力学ということになると思います。

理論の発展の過程としては、それであっていると思います。

量子論とは、量子を扱う理論の総称です。量子力学の他に、量子化学、量子生物学などと細分化されています。

二重スリット実験 学者でなくとも衝撃を受ける現象!

この実験を知れば、重ね合わせというのがどういうものなのか、少しはイメージできるようになると思います。

電子銃から電子を打ち出すと、スリットを抜ける所からまた波が広がります。

2つの波が干渉して、強いところと弱いところができます。

それがスクリーンにぶつかると、それを表した縞ができます。これを干渉縞といいます。

問題はこの後です。

打ち出す電子を一つずつにすれば、波はできないのではないでしょうか。

ならば干渉することもありません。

しかし実際には、干渉縞は現れるのです!

これについては、こう考えられています。

電子は自身が進むことのできるあらゆる経路を同時に通り、自分自身と干渉し合うと。

これが量子コンピュータの話によく出てきた、0と1が重なり合った状態ということなのだと思いました。

人から押し付けられたものは、納得出来ない限り信じることは出来ませんが、現象として現れるものなら、そういうものだと思わざるを得ません。

新聞や雑誌も、重ね合わせという言葉を使うなら、せめてここから説明してくれればいいのに、と思います。

Sponsored Link

シュレディンガーの猫とは?わかりやすく説明してみる

干渉実験の話には続きがあります。

一つだけ発射した電子の行方を、検知器で捉えようとすると、干渉縞は現れなくなります。

観測することによって、一つだけの電子の位置が確定し、波が消えてしまうからです。

この観測という概念を扱う思考実験が、エルヴィン シュレディンガーによって提唱された「シュレディンガーの猫」です。

シュレディンガーは観測が対象を変化させるという見方には、納得しませんでした。(アインシュタインも同様です。)

その思考実験では、箱の中にネコと、50%の確率で作動する毒ガス発生装置を同時に入れます。

シュレディンガーは箱を開けようが開けまいが、猫の状態は確定していると主張しました。

しかし別の学者たちは、生きている状態と死んでいる状態が重なり合っている、と考えました。

先ほどの干渉実験の話に衝撃を受けたのですが、理論は現象を予言する以前に、目の前の現象を説明できなければ始まらないと考えています。

無論、理論の発展は望みますが。

現状では分からないことが多いので、理論というより、経験則の印象を受けます。分からないが受け入れる、ということです。

しかしそれが、量子コンピュータやその他多くの工業製品を生み出し、それ以外の、たとえば素材や薬剤の製造など、幅広い分野において役立っているのです。

Sponsored Link

-科学
-,

Copyright© 令和太郎のきままなブログ , 2020 All Rights Reserved Powered by AFFINGER5.