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量子コンピュータとか何とか	
@amoO_O
情報とは	
解釈である
情報とは解釈である	
1001000100001010	
 0111001011100010	
 1011000001010000	
 0101100001010000	
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Hello,	
 ?world!
情報とは	
解釈である	
何らかの物理現象に対する
古典的コンピュータの場合	
?電圧の高低	
?電流の向き	
?磁化の向き	
1	
 ?と	
 ?0	
 ?に対応する物理现象
量子コンピュータの場合	
?光の干渉	
?Stern=Gerlach	
 ?の実験	
?イオントラップ	
1と0のような、情報の基本単位にあたるものは何か?
光の干渉	
?光の粒子性(光電効果)	
 ?
?明るさとは、光子の数である	
 ?
?光の波動性(ヤングの実験)	
 ?
?レーザーを弱めて光子を1つずつ飛ばす	
 ?
?光子が粒子なら、スクリーンは中心から離れるほど	
 ?
暗くなるはず	
 ?
?実際は干渉縞ができる(波の性質)	
 ?
?何が波打っているのか?	
 ?
?確率が波打っている	
 ?
?スリット1を通り抜ける確率Ψ1と	
 ?
スリット2を通り抜ける確率Ψ2が	
 ?
波動関数で表され、この重ねあわせが	
 ?
干渉縞を作る光子の状態だと言える	
 ?
Stern=Gerlach	
 ?の実験	
?原子の中の電子は原子核の周りを回っている	
 ?
?これを電流の流れと考えると、軸方向に磁界が発生している	
 ?
?銀粒子を蒸発させ、ビームとして磁界の中を通過させる	
 ?
?(古典的予測)個々の銀粒子の磁力の大きさ、向きは自由なの
で、ビーム軸を中心に広がる分布が予想された	
 ?
?実際は2本にわかれて	
 ?
観測された	
 ?
?この実験事実は	
 ?
電子の角運動量では	
 ?
説明できない	
 ?
Stern=Gerlach	
 ?の実験	
?2手にわかれた片方に、同じ装置を90度回転させたものを	
 ?
取り付ける	
 ?
?すると、同じように2手に分かれる	
 ?
Stern=Gerlach	
 ?の実験	
?2手にわかれた片方に、同じ装置を90度回転させたものを	
 ?
取り付ける	
 ?
?すると、同じように2手に分かれる	
 ?
?このうちの片方にまた同じ装置を取り付けると、	
 ?
これも2手に分かれる	
 ?
?1つの銀粒子の中で、磁界に引き寄せられる状態と	
 ?
反発する状態とが重なり合っている	
 ?
量子ビット	
?1つの粒子から、測定の仕方によって2つの状態を取り出せる、
という量子力学的事実	
 ?
?測定器の角度を変えれば、2つの状態を任意の割合で取り出せ
る	
 ?
?2つの状態を	
 ?0、1	
 ?と解釈することで、古典情報には無い「0と1の
重ねあわせ」という概念で計算ができる	
 ?
イオントラップ	
?イオン化した原子を4本の交流電極に閉じ込める	
 ?
?閉じ込められたイオンの運動を完全に制御することが可能	
 ?
?(内部状態を制御し)イオンを量子ビットとして用いた量子コン
ピュータの研究が進められている	
 ?
おまけ:量子脳力学	
?記憶の特徴	
 ?
?長期安定性(三つ子の魂百まで)	
 ?
?非局在性(ニューロンが減っても突然記憶を失うわけではない)	
 ?
?忘却	
 ?
?多様性	
 ?
?大容量性	
 ?
	
 ?
→	
 ?古典コンピュータではシミュレーションしきれない	
 ?
おまけ:量子脳力学	
?場の量子論を使った解釈	
 ?
?脳細胞のどの部分も電気双極子(向きのある電荷のようなイ
メージ)で近似される電気的な性質を持っている	
 ?
?外部からの刺激を受けることで一時的にエネルギーが増加	
 ?
?電気双極子の向きが揃って安定化する(安定性)→記憶される	
 ?
?双極子の“場”の安定は脳細胞を超えて成長する(非局在性)	
 ?
?多くの相互作用によって一部の安定した状態が崩される(忘却)	
 ?
?忘却の過程は選択的に行われる(多様性)	
 ?
?安定した複数の状態が量子的に重なり合っている(大容量性)	
 ?
	
 ?
→量子コンピュータによって脳のシミュレーションが可能になる
(かもしれない)	
 ?
ご清聴ありがとうございました

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