noteの記事: 量子コンピュータ入門2: 量子とは
https://note.com/quantum_note/n/ne4d4201a159f
【書き起こし】量子とは【量子コンピュータ入門2】
(00:00) 漁師とは原子原子分子といった小さな物質 のことです これらの両氏に共通していることは非常に 小さいということです つまり量子コンピュータや漁師センシング といった量子技術は目には見えない小さな 物体の状態を精密に制御しなければいけ ないのです ただし注意点があります 両氏は小さいものであるという表現は厳密 には正しくありません 漁師とは量子的な性質を有するものであり 小さいから漁師であるというわけではあり ません しかし一般的には小さい物質の方が量子的 な性質が顕著になります そのため細かい話を抜きにすれば漁師とは 小さいものであると捉えて問題ないかと 思います それではなぜ漁師を用いることで強力な 計算機や感度の高いセンシングが可能に なるのでしょうか
(01:03) それは漁師の波としての性質が鍵を握って います 漁師が波であることを説明するためにここ では電子を例に説明します おそらく多くの方は電子という言葉を聞い た時に小さな粒を想像するかと思います それは間違いではありません しかし実を波としての性質も持ち合わせて いるのです 漁師が波であることを実感できるのが2重 スリットの実験です 2重スリットの実験では2つの細かい穴 つまりスリットがあるいたに向かって電子 を発車します スリットの向こう側には電子がたどり着い たことを検知する特殊な板が設置されてい ます もし電子がその板に到着するとその後が 点灯して残るわけです ここで何度も電子を放出した時に形成さ れる電子の痕跡がどのようになるのかを 検証したのがこの2重スリットの実験です それではまず電子が粒子であるとしてこの
(02:11) 2重スリットの実験の結果を予想してみ ましょう もし電子が粒子なのであればスリットを 通り抜けたところだけに電子がたどり着い た痕跡が残るはずですこれは電子の粒子的 な振る舞いから予想される結果です しかし実際に観測される結果はしましまの 干渉模様が観測されます これは電子が波としての性質を持つからな のです 冒頭でもお伝えした通り漁師には波として の性質があります この干渉縞が現れる理由は電子を波として 考えることで理解することができます それでは電子を波として捉え直した時2重 スリットの実験はどのように解釈できる でしょうか 先ほど電子が到達した痕跡が縞模様になる という結果がありました これは右側のスリットと左側のスリットを 通り抜けた漁師の波が干渉した結果干渉縞
(03:19) として現れるのです もう少し正確に説明するとどちらの スリットを通り抜けたのか分からない波が 干渉することで漁師の波の干渉を つまり量子干渉を起こします さてこの干渉縞はどのような意味を持つの でしょうか この干渉縞の意味を理解するためにまず 漁師の波の意味を考えてみたいと思います 結論から言いますと 波の高さはその霊子を発見する確率の大き さに対応します この図のように波の高さが高いほどその霊 子を発見する確率が高くなります 実は漁師というのはその場所に確実に入る という保証はないのです 両氏はとある確率でその場所に存在します その確率の大きさがこの波の高さに対応し ているのです つまり先ほどの2重スリットの干渉縞は色 の濃いところでは電子が検出される確率が
(04:25) 高く 色の薄いところでは電子が検出される確率 が低いということを意味しています ああああああつまり漁師の波の干渉効果に よって漁師の存在確率が高い所と低い所が 交互に出現しているということです
量子コンピュータ入門
・量子技術とは
YouTube動画: https://youtu.be/En_cCfbBgb8
note記事: https://note.com/quantum_note/n/nde4257b8c7f6
・量子コンピュータ入門
YouTube動画: https://youtu.be/h13imLKxDeE
note記事: https://note.com/quantum_note/n/n4b28351a5e02
・量子コンピュータ入門2: 量子とは
YouTube動画: https://youtu.be/gscmnliljFQ
note記事: https://note.com/quantum_note/n/ne4d4201a159f
・量子コンピュータ入門3: 量子ビットとは
YouTube動画: https://youtu.be/a0Z3imJ6ttw
note記事: https://note.com/quantum_note/n/n6fe10bef7c0a
・量子コンピュータ入門4: 量子コンピュータはなぜ速いのか
YouTube動画: https://youtu.be/kKommuY2eN8
note記事: https://note.com/quantum_note/n/n8e8ced74154e
