新着Pick
136Picks
Pick に失敗しました

人気 Picker
自分が若い頃は、ノーベル賞とは、
遥か彼方の眩しい話でした。

しかし、ノーベル賞を取った理論で、
製品開発競争を、今まさにやっている
事を考えると、感慨深いです。

そのうち、我々の良く知っている仲間の
1人がノーベル賞を取るかもしれない。
飛行機で東京からニューヨークまで出張するとなると、飛行機の運動がニュートン力学を用いて日常生活に差し障りのないレベルで正確に予測できるので、仕事のスケジュールのが目処が立つ。この皆が当たり前に享受している決定論的世界観が古典的なニュートン力学の世界観である。
ところが、もし飛行機の運動が確率論的にゆらぐとしたら大変なことになる。誤解を恐れずに言えばこれが量子力学の世界観である。量子力学では、例えば粒子の状態は確率的にしか決まらない(位置を決めると速度が確率論的に揺らぎ、速度を決めると位置がゆらぐ)。しかし、日常生活の常識では粒子の運動は一意に決まり確率の入る余地はないので量子力学も本来は決定論であり、確率的にしか物理状態が定まらないのは未知の隠れた変数があるからだという主張が長らくあった(※)。
今回のノーベル物理学賞受賞者の一人であるアスぺはこの主張(隠れた変数理論)を実験でおおむね否定した。つまり、量子力学は古典力学のように決定論的ではなく、実在は常に確率的に揺らいでいて測定することで定まる世界がより本質的だと喝破したのだ。そして量子力学は量子もつれという不思議な性質を波動関数が持っていることを示し、この量子もつれが量子情報通信技術という近未来テクノロジーの源になっている(※※)。
このように人類の世界観の転回は物理学から生まれることがままある。それが物理学の醍醐味の一つだと思います。

(※)アスぺの実験は完全否定ではないので今もまだ少し残っている。
(※※)「もつれた状態〜理論からテクノロジーへ」という副題にあるように今回のノーベル物理学賞の受賞理由の一つ。https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2022/press-release/
医学生理学賞とは打って変わって、こちらは王道分野から来ましたね。バランス取ってるのかな。

しかーしなんでタイトルの量子力学にカギカッコつくんだろう。最近のジャーナリズムから日本語の美しさへのこだわりを感じない。
日本物理学会のHPで、比較的(?)一般人にも分かりやすい記事が参照されてます
https://www.jps.or.jp/information/2022/10/2022novelprize.php

受賞の対象となった「ベルの不等式の破れ」は、量子力学では古典力学と明らかに異なる振る舞いを見せる(目の前にある物の状態が何の影響も受けずに変わることはないよね、的な局所実在論が成立しなくていい)という結果を支持していて、量子情報分野(量子通信、量子コンピューティング、量子テレポーテーション等)の礎となってます

※ちなみにあくまでも量子効果がおよぶ範囲の話なので、人間が知覚できる範囲でポルターガイスト現象が起きるような話でも、宗教的な話でもありません
こちらもOIST(沖縄科学技術大学院大学)にゆかりのある方とのこと、なんだか嬉しい!(名誉学位、どれくらいの方に出されているのだろう?)
大学ファンドなどの議論もあるが、上手くいっていることを是非反映してほしい。

そして『好きなことに取り組めば、あなたが常に競合者よりすぐれているのです』という言葉がステキ。
好きだからやらされにならない。だから取り組み続けやすいし、時間を味方にできる。もちろん、好きな人は他にもいることも多い。でもそういった人たちとポジティブに切磋琢磨すれば、世界は前に進む。
2022年のノーベル物理学賞は量子もつれの研究を行うフランスのAlain Aspect氏が受賞。ベルの不等式の破れの実験での評価とのことです。
量子もつれの証明ではなく量子もつれによるベルの不等式の破れの証明、つまり局所実在論の否定の証明ですね。量子もつれはもっと前に発見されています。

アインシュタインの相対性理論とその実験的証明に並ぶ、20世紀物理学最大の成果の一つですが、内容の難解さからかあまりポピュラーではありませんでした。生きているうちに間に合ってよかったですが、遅過ぎましたね。

量子力学はその成り立ちや名前から、物理量が飛び飛びの値を取る(量子化されている)ことがその本質と思われがちですが、その描像では真に「量子的」な性質が発生する境界は曖昧でした。また、アインシュタインらが1935年に提唱したEPRパラドックスのように、相対論との矛盾も指摘されていました。

現在では、量子力学と古典論を分ける境界は、「ベルの不等式」と呼ばれる不等式を破るか否かで決まっていることがわかっていて、それを実験的に証明したのが今回の受賞対象となったアスペ等の1982年の実験です。

ベルの不等式の変形版CHSH不等式において定義される、2つの別の場所で行われる測定(+1と-1の2値を取る)の量子相関の合計値から求まる値Sの絶対値が、局所実在論を仮定すると2を越えないはずが、量子もつれ状態になると2を越える。それを実験で示したわけです。量子力学系ではSの値は2√2(テレルソン限界)まで取れます。

これによって量子力学の本質は「局所実在論」の否定という形で定式化され、物理的世界象はその根底から覆される事になりました。つまり、分かることは物理的に何かがそこに実在しているということではなく、そこにあるのはランダム性を持った量子情報としての確率だけだということです。

最近になってようやく、量子力学の教科書の書かれ方が180度転換し、矛盾だらけの発見的記述から、矛盾のない構成的記述に変わるようになりつつありますが、アスペ等の研究結果がもっと早くノーベル賞を取っていれば、世界中の物理学徒(私を含め)が量子力学の矛盾に悩んだり、哲学者等が実在論に無駄な論争をする必要はなかったと思うと、表彰が遅過ぎたことによる社会的損失は計り知れないなと思います。

OISTは1人当たりの国の運営補助金が2.68億円で東工大の12倍。

因みに早崎先生ご指摘の隠れた変数理論も2015年に類似の実験で否定されています。
昨日の医学生理学賞に続き、OISTが、結構筋の良い仕事をされているのがわかる。
学生時代に量子力学を学んだ時、世の中の不思議な扉を開けたような感動がありましたが、ほとんど忘れてしまったな…
ノーベル物理学賞は、Alain Aspect氏、John F. Clauser氏、Anton Zeilinger氏の3名に授与されることが決定しました。
量子もつれに関する実験などで量子情報科学の分野を開拓したことが授賞の理由だそうです。