1: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:09:33 id:SxR
観測観測いうけど、実際どういう装置を使っていて、どういう数値が実験ノートに記録されるのかちゃんと知ってる奴いるの？
量子コンピュータは０と１を同時に計算しますっていうけど、実際量子コンピュータのチップ見たことある奴いるの？
3: 瀧澤じゃのめ 2016/04/29(金)21:10:31 ID:tw@OrzTaki
見た時点で1か0か決まるんだよなぁ・・・
4: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:12:26 id:SxR
>>3
０と１っていうのも単なる論理的な名前なんだけど、実際問題として物理的にどうやって構成されてるか、
どうやって０と１を区別してるのかちゃんと知ってる？
27: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:45:21 id:l6d
>>4
それすごく知りたい教えて
表現できるのです、で説明終わるからずっと不満
57: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:23:27 id:SxR
>>27
遅くなったけど
例えば、半導体みたいな固体チップの中に電子を閉じ込める
電子はスピンという磁性を持っている（棒磁石とみなせる）。
電子に外から磁石で磁場を与えることで、その外部磁場に対して、スピンが同じ向きか反対向きかを定義する（いわゆるアップとダウン）
このスピンの向きを実際に観測する方法は場合によって違うけど、例えばレーザーを使う方法がある。
レーザーをチップ（の中の電子）に当てて、その反射光をAPDという光子数（光の強度）を測る装置で測定する。スピンがアップなら応答光が弱い、ダウンなら強いみたいな違いが出る。
実験ノートには、観測された応答光子数（強度）が記録される。これをもってスピンが測定されたという。
60: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:27:25 id:l6d
>>57
おお、ありがとう。ここまでは理解した
入力と出力は0と1に限るってことは、演算そのものが物理現象でできるのかな
64: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:32:56 id:SxR
>>60
スピンは外部磁場によって方向が定義されていて、アップ、ダウンがある。これを便宜上０とか１とか名前を付ける。
で、このアップ状態とダウン状態はエネルギーが違う。このエネルギー差に対応したエネルギーを持つ電磁波（例えばマイクロ波）をチップ（の中の電子）に照射することにより磁気双極子遷移を起こす
これが０⇔1演算、すなわちNOT演算。
6: 瀧澤じゃのめ 2016/04/29(金)21:15:00 ID:tw@OrzTaki
量子力学とかって 「なんでそうなるの？」ってのがおおい
自然の摂理としか・・・
量子テレポートもう
7: コタツの中の電気 2016/04/29(金)21:21:07 id:KkG
>>1
んで なにをいいたいの
8: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:25:06 id:SxR
>>7
量子力学を語るなら例え話だけじゃなくて「モノ」を知ってから語れってことだよ
13: コタツの中の電気 2016/04/29(金)21:29:56 id:KkG
>>8
「モノ」ってなによ？
19: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:38:35 id:SxR
>>13
実際の実験装置とかだよ
観測って言葉だけじゃ訳わかんないだろ？ちゃんと光子が感光板に当たるとかフォトダイオードに入るとか言わなきゃ
15: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:32:17 ID:808
0と1は機械的には電流の上下で区別してるんでしょ
一定値以下が0で一定値以上が1として機器が認識してる
21: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:41:27 id:SxR
>>15
それは普通のコンピュータだよ
量子コンピュータのハードウェア構成は普通のコンピュータとは全く違う
16: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:33:18 id:AGf
二重スリット実験で、途中を観測していた場合と
観測していなかった場合で、結果に違いが出るってアレだろ
観測することによって確率が収束する不思議
20: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:39:09 id:ksv
物理には必ず実験器具や観測装置が有るわけだが
そら科学だからな
22: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:41:47 id:ksv
俺は思うけど
専門外の文系や低学歴に理系を語るのは無理だよ
だから物理や数学を習うことの不毛さを感じる
23: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:43:05 id:ksv
物理を習ったところで結局の所専門外だから口にするなってことなのよ
28: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:46:39 id:SxR
>>23
俺は別に素人が素人なりに語り合うことは否定しない
だが、量子力学の野次馬たちがなぜ概念だけを語り合うのかが理解できない
普通は概念とか数学とかよくわからんからとりあえず実際に使ってるモノ見せろって感じると思うんだけど
30: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:48:29 ID:808
>>28
俺の場合は実際に使う方法とか興味ないんだよ
自分の哲学的思考が、現実とどこまで合致しているかに興味がある。つまり概念とか。数学も興味ない
25: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:44:27 id:nB5
ここは量素人学の権威が多いデスね
29: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:46:55 ID:808
>>25
俺は物理の知識皆無だわ。哲学として面白がってる
34: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:52:46 id:nB5
>>29
ロマンだよね
哲学は文学の１ジャンルだから
35: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:53:23 id:M5j
常識と異なることが物理現象として認められているから
面白がられる
38: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)21:56:49 id:l6d
知らないと変な方向に突っ走ってっちゃうからね
携帯は2000人の声から近いの選んでるとか
ちょっと違う俺が無限にいるパラレルワールドとか
恋人とすごす時間は早く流れるとか
48: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:05:12 ID:808
オカルト大好きなんだよ。量子コンピュータが人の人格そのものを模倣、コピー、代替できると想像してる
そうすると人が生まれる理由も、存在すべき理由も消える。機械で再現すればいいだけの話だから
49: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:05:12 id:Iny
2重スリット問題の概説：
普通にこれまでの物理学からして考えると粒子がスリットを通って向こうに行けば、
結果はかならずどこかの場所に到着するだけで、発射前から結果が分かるわけだ。
しかし実際には粒子を飛ばすとなぜか結果が不安定になって粒子の到着結果は波のような分布をもつ。
(なぜ不安定になって波状になるかとか、光が粒子なのか波なのかとかはあまり重要でないのでここでは無視)
この、「粒子の到着結果が波状になる」というのが量子が複数の状態を同時に持てるという性質になって量子コンピュータへとつながる。
ようするに発射前から点が分かるこれまでの物理学の点では発射前に既に点が到着する位置が分かってしまっているからその一点の1ビット
しか表せていないことになる。
しかしこの到着結果の不安定な粒子を用いると、今度は到着点が分からない代わりに波状に到達するという事実だけは事前に分かる。
つまりその粒子が発射前には波状の分布(波動関数)として表されるわけだ。
55: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:20:55 id:Iny
>>49の続き
粒子は到着結果が波状の分布を作る性質を持つという性質を持ち、
その波の形を数式で表したものを波動関数という。
そして粒子が波動関数で表される波の分布を持つことを、
”量子が複数のビットの重ね合わせを同時にもてる”と量子コンピューティングでは解釈するわけだ。
そしてじゃあ実際に計算はどうやってやるの？って話になると、そこは難しいから割愛するが、
簡単に説明すると、粒子と粒子を組み合わせてごにょごにょすると、
波動関数同士を合成した新しい波動関数を作り出せる。
イメージとしては波動関数１＋波動関数２＝波動関数３という操作を物理的にできるわけだ。
波動関数3も粒子の到着結果の波の形を表しており、波動関数３を観測することで、波動関数１＋波動関数２という計算を、
計算機にさせたことになる。
この波動関数１＋波動関数２という操作は一見すると単純な足し算のように見えるけど、
これは説明の簡易化の為に足し算にしただけで、本当はもっと複雑な計算だ。
従来のコンピュータでは膨大な計算が必要となるような計算なのだ。
なのでこの関数同士の合成が物理的にできるということは計算速度の向上に非常に意味がある。
よってまとめると量子コンピューティングってのは、
粒子の挙動の合成をすることで波動関数の合成ができて、
その波動関数を何らかの方法で観測すれば、本来はすごい計算量が必要な複雑な波動関数の合成の計算を物理的にできますね。
という技術だ。
56: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:22:01 id:l6d
>>49
自分にはそれが確率で止まるように思えるんだよね
キュービットのandやxorはどうやってるのか全然わからない
多段ビット演算を1コールでやるのとどう違うの？
54: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:11:26 ID:808
俺は計算速度が今までより増大し、ある一定まで達すれば人の人格（と呼べるもの）もコンピュータで再現できると思ってる
それは量子力学に精通してる人からするとどうなんだろう？ 量子力学関係ないかな
58: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:27:15 id:AGf
半導体で0と1を制御して計算させる、って現状のコンピュータの原理は理解できるけど
量子コンピュータは具体的にどういう仕組みの機械になるのかまったく分からんなあ
波動を観測するっていっても、観測すると粒子になるんじゃなかったっけ
59: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:27:23 id:SxR
「量子コンピュータは計算が速い」っていうのも語弊がある
量子コンピュータは別にクロック数が速いわけではない
特殊な設定の問題を、特殊なアルゴリズムを使って解いているだけ
普通の問題を解くだけなら普通のコンピュータを使ったほうがよっぽど速い
63: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:32:49 id:l6d
>>59
なんとなく知識がつながる感触
その「特殊な問題」が、引数を確率でとるような問題ってこと？
65: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:39:32 id:SxR
>>63
量子コンピュータが得意とするのは、
・たくさんの選択肢の中から正解を選び出す
・答え候補が一度見つかったら、それが本当に答えなのかを検算するのは簡単
という性質を持つ問題。
量子コンピュータは並列演算ができるっていうけど、ただ並列できるだけでは意味がない。どうせ測定したら波動関数は収束して答えは一つしかでてこない。
量子アルゴリズムの本質は、並列計算の後、波としての干渉性を利用して、正解が出てくる確率振幅を増幅すること。専門用語では量子フーリエ変換と呼ばれる。
67: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:49:24 id:l6d
>>65
数式出さないでくれて感謝w
経路探査が出てくるのは量子コンピューティングだっけ
ゴールに達しない進路をふるい落とすようなのが得意ってことで
71: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)22:58:47 id:SxR
>>67
経路探査（最適化問題）に特化した量子コンピュータとして、アニーリング方式の量子コンピュータがあって、既に商品化されてる
有名なD-WAVEはこの方式を使ってる。
これはハードウェアレベルで最適化問題に特化していて、それ以外の計算は一切できない。格好良くいうとプログラミング不要の量子コンピュータ。
これに対してANDとかNOTとか使う、普通のコンピュータの上位互換な（専門用語ではユニバーサルな）量子コンピュータをゲート方式という。
78: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)23:10:15 id:l6d
>>71
Dwaveってそういうものだったんだ
想像できそうなのが経路探査くらいなんだけど
正解でないものを弾くって、もうアルゴリズムそのものに思える
大量の計算が必要で、それを同時に表すことで早くなるって問題自体を理解してないってことかなぁ
75: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)23:04:26 id:SxR
ちなみに量子テレポーテーションについても一言申しておく
量子テレポーテーションは光速を超えるものではない
量子テレポーテーションという物理現象の仕組みの中で「（光速で制限された）古典通信」が必要だから、
どんなに頑張っても原理的に光速を超えることはない
77: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/29(金)23:08:47 ID:808
>どんなに頑張っても原理的に光速を超えることはない
こういう論点に立って考えるべきなのか、それとも量子の世界では光速を超えることがあると考えるのか
その辺もごちゃごちゃしててさっぱり分からん
93: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/30(土)00:52:05 id:ET4
この手のスレって大体数式出てこないけど
数式使わずに物理について議論することほど不毛なものもないよな
94: 名無しさん＠おーぷん 2016/04/30(土)01:05:28 id:QnS
>>93
まあこのスレのそもそもの趣旨は概念とか数式とか形のないものをいくら議論しても物理（特に量子力学）は
理解できないから、装置とかチップとか実際にモノがあるんだってことを意識しろってことなんだけどな
参考文献
https://hayabusa.open2ch.net/test/read.cgi/news4vip/1461931773/
