タグ : 情報の物理学

マクスウェルの悪魔現る

 水は高きから低きへと流れ,太陽は東から上って西へ沈む。それが自然界の理(ことわり)だ。もし反対のことが起きたら,それは神の御業(みわざ)に逆らう悪魔の所業。19世紀スコットランドの傑出した物理学者マクスウェルが考え出し … 続きを読む

カテゴリ 2011年8月号, 記事

悪魔が挑む絶対零度

 19世紀の物理学者マクスウェルが考案した悪魔は,気体の原子の動きを見て,物理学上の仕事を伴わない操作をほどこす。すると温度を上げずに気体が圧縮される。圧縮した気体は膨張する時に仕事をするので,悪魔は熱を仕事に変換する。 … 続きを読む

カテゴリ 2011年8月号, 記事

もうひとつの量子コンピューター/ボース・アインシュタイン凝縮で計算

 計算とは何だろうか? それは何らかの物体の物理状態で表した,情報という名の物理量を変化させていくプロセスだ。従って,どんな計算が可能かを決めるのは数学ではなく物理法則である。物理学が発展し,新たな物理現象が見つかったら … 続きを読む

カテゴリ 2011年3月号, 記事

相対論と量子論をつなぐ ブラックスター

 アインシュタインの一般相対性理論が予言する時空の構造「ブラックホール」は,今や誰もが知る存在となった。ブラックホールに落ちたら最後,そこから脱出することはできず,こっぱみじんにされてしまう。しかし,一般相対性理論はブラ … 続きを読む

カテゴリ 2010年2月号, 記事

多世界から生まれた計算機

 現在のスーパーコンピューターをもってしても何億年もかかる計算を一瞬のうちに解いてしまうとされる「量子コンピューター」。世界の先進的な大学や企業が研究にしのぎを削る注目分野だ。    量子コンピューターは「ミク … 続きを読む

カテゴリ 2008年4月号, 記事

やってみよう!“量子消しゴム”実験

 簡単に手に入る道具を使って,世にも奇妙な量子効果を自宅で体験できる。「量子消去」を見る実験法を紹介しよう。    量子力学の理論はこの世界の最も基本的な奇妙さを暴いてみせる。日々の実体認識を中核で支えている私 … 続きを読む

カテゴリ 2007年8月号, 記事

実用段階に入った量子暗号

 1989年,米IBMで画期的な実験が行われた。光子を偏光させて暗箱の中を飛ばし,これを検出器でとらえて偏光の向きを測定,情報を読み取った。盗聴が不可能な「量子暗号」を使って暗号鍵を送る世界初の実験だ。     … 続きを読む

カテゴリ 2005年4月号, 記事

計算する時空 量子情報科学から見た宇宙

 「コンピューターとブラックホールの違いはなんだろう?まるでジョークみたいだが,これは今日の物理学における最も深遠な問題の1つなのだ」    こんな風に記事は始まる。そしてつい最近まで,この答えは「コンピュータ … 続きを読む

カテゴリ 2005年2月号, 記事

量子情報科学への招待

 量子情報科学というエキサイティングな基礎科学が生まれた。量子コンピューターや量子テレポーテーション,量子暗号などの応用例はその一端にすぎない。複雑で奇妙な量子系を探ると,自然界の新たな高等原理が明らかになる。  情報は … 続きを読む

カテゴリ 2003年2月号, 記事

ホーキング vs. ペンローズ —時空の本質をめぐる論争

 現代サイエンスを代表する2人の知性によるまさに歴史的な“対論”である。21世紀に語り継がれていくテーマ・内容であり,難解ではあるがぜひとも読み通してほしい。    いうまでもなく,この2人の“天才”は,宇宙論 … 続きを読む

カテゴリ 1996年9月号, 記事