【総集編】量子力学、一気見|量子コンピュータ・二重スリット・量子もつれ
宇宙の年齢の700兆倍かかる計算を、5分で解いた量子コンピュータ。見られると変わる、と言われる二重スリット実験の本当の犯人。そしてアインシュタインが最後まで認めなかった、量子もつれ。
量子力学シリーズ3本を1本にまとめました。順番に見ると、1つの物語になります。
■単独の動画
・第1部 量子コンピュータ • 700兆倍!?宇宙の年齢越えを5分で解いた怪物【量子コンピュータ】
・第2部 二重スリット実験 • 【二重スリット実験】「見ると変わる」の本当の犯人
・第3部 量子もつれ • 【量子もつれ】アインシュタインが拒んだ「不気味な遠隔作用」の正体
■目次
0:00 【第1部 量子コンピュータ】宇宙の年齢の700兆倍
0:18 第1章 今のコンピュータは、何をしている?
3:34 第2章 量子ビット:0でもあり、1でもある
6:39 第3章 取り出せる答えは、1つだけ
10:01 ここまでのまとめ
10:17 第4章 怪物の、得意と苦手
13:53 第5章 怪物の現在地
17:13 最終章 答え
18:39 【第2部 二重スリット実験】原子2000個が、波になった
19:40 第1章 粒か、波か
21:41 第2章 1個ずつでも、縞になる
25:02 第3章 どちらを通ったか、調べると
27:24 第4章 誰も見ていないのに、消えた
29:48 ここまでのまとめ
30:09 第5章 では、猫は?
32:18 最終章 答え
33:23 【第3部 量子もつれ】アインシュタインが拒んだ現象
34:38 第1章 手袋か、サイコロか
38:08 第2章 ベルのゲーム
43:25 第3章 抜け穴をふさげ
46:17 第4章 アインシュタインは負けたのか
48:07 ここまでのまとめ
48:36 第5章 もつれを使う
50:50 最終章 答え
アインシュタインが守り抜いた「光より速く伝わるものはない」というルール。そもそも、なぜ光の速さは超えられないのでしょうか? あなたの考えを、コメントで教えてください。
■この動画で紹介した研究・出典
【第1部 量子コンピュータ】
・Google Quantum AI「Willow」発表(2024年12月)/Nature 638, 920 (2025)
・Arute et al., Nature 574, 505 (2019)
・R. P. Feynman, "Simulating Physics with Computers", Int. J. Theor. Phys. 21, 467 (1982)
・理研(2023年3月・2025年4月)、大阪大学ほか(2025年7月)、分子科学研究所ほか「Shunkai」(2026年8月)、富士通(2026年9月)の発表
・NIST FIPS 203/204/205(耐量子計算機暗号の標準、2024年8月)/富岳の性能:TOP500
【第2部 二重スリット実験】
・I. Newton『光学』(1704)/T. Young(1802〜1807)光の干渉
・A. Fresnel、S. D. Poisson、F. Arago(1818〜1819、ポアソンの点/アラゴの点)
・A. Einstein(1905)光量子の考え/L. de Broglie 博士論文(1924)物質波
・浜松ホトニクス(1982年)光子1個ずつの干渉実験
・C. Davisson & L. Germer, Phys. Rev. 30, 705 (1927)
・Tonomura et al., Am. J. Phys. 57, 117 (1989)(日立製作所)
・R. P. Feynman, The Feynman Lectures on Physics Vol. III
・Arndt et al., Nature 401, 680 (1999)/Fein et al., Nature Physics 15, 1242 (2019)
・N. Bohr, "Discussion with Einstein" (1949)
・Dürr, Nonn & Rempe, Nature 395, 33 (1998)/Phys. Rev. Lett. 81, 5705 (1998)
・Hornberger et al., Phys. Rev. Lett. 90, 160401 (2003)/Hackermüller et al., Nature 427, 711 (2004)
・Joos & Zeh, Z. Phys. B 59, 223 (1985)
【第3部 量子もつれ】
・A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen, Phys. Rev. 47, 777 (1935)/N. Bohr, Phys. Rev. 48, 696 (1935)
・L. Rosenfeld の回想:J. A. Wheeler & W. H. Zurek 編『Quantum Theory and Measurement』(1983)
・E. Schrödinger, Naturwissenschaften 23 (1935)
・J. S. Bell, Physics 1, 195 (1964)/ベルの経歴:Dictionary of Irish Biography
・N. D. Mermin, Am. J. Phys. 49, 940 (1981)/Physics Today 38(4), 38 (1985)
・Clauser, Horne, Shimony, Holt, Phys. Rev. Lett. 23, 880 (1969)/Freedman & Clauser, Phys. Rev. Lett. 28, 938 (1972)
・A. Aspect, J. Dalibard, G. Roger, Phys. Rev. Lett. 49, 1804 (1982)/A. Aspect, Eur. Phys. J. D 76, 220 (2022)
・B. Hensen et al., Nature 526, 682 (2015)/The BIG Bell Test Collaboration, Nature 557, 212 (2018)/D. Rauch et al., Phys. Rev. Lett. 121, 080403 (2018)
・J. Yin et al., Science 356, 1140 (2017)/S.-K. Liao et al., Phys. Rev. Lett. 120, 030501 (2018)/J. Yin et al., Nature 582, 501 (2020)
・D. Bouwmeester, J.-W. Pan, et al., Nature 390, 575 (1997)
・2022年ノーベル物理学賞(アスペ、クラウザー、ツァイリンガー)
■クレジット
音声:VOICEVOX:青山龍星
音楽:OpenTracks(旧DOVA-SYNDROME)しゃろう「You and Me」「さみしいおばけと東京の月」「魔法使いと振り子時計」「Caravan」「週末京都現実逃避」「神隠しの真相」「アトリエと電脳世界」「10℃」「2:23 AM」「野良猫は宇宙を目指した」
効果音:効果音ラボ
イラスト:いらすとや
宇宙の映像:NASA, ESA and F. Summers (STScI)「Hubble Ultra Deep Field Flythrough」/ESA/Hubble (M. Kornmesser) and ESO (L. L. Christensen)「Zooming into NGC 4921」(どちらも CC BY 4.0、音声を外して一部を使用)
「イメージ」と表示した絵などは、画像生成 AI で作ったイメージです。
■画像クレジット(Wikimedia Commons。一部トリミング・明るさの調整あり)
・電子の干渉実験の画像:Dr. Tonomura and Belsazar/Belsazar, MikeRun / CC BY-SA 3.0(切り出して使用)
・外村彰さん:OIST / CC BY 2.0
・トランジスタ(複製):Mister rf / CC BY-SA 4.0/シリコンウェハー:Peellden / CC BY-SA 3.0/おみくじ:Natsumi Sumiya / CC BY 3.0/ヘッドホン:www.digitalpush.net / CC BY 4.0/南京錠:Trougnouf / CC BY 4.0/畑:Michael Dibb / CC BY-SA 2.0/反応炉(BASF):Drahkrub / CC BY-SA 3.0
・冷却装置・量子チップ・IBM Quantum System One:OJB Quantum / CC BY 4.0
・IBM Q System One(Fraunhofer):IBM Research / CC BY 2.0
・Google Sycamore チップ:Google / CC BY 3.0
・炭素60個の分子の模型:UCL Mathematical and Physical Sciences / CC BY 2.0
・ロゼッタストーン:Hans Hillewaert / CC BY-SA 4.0
・アラゴの点の写真:Aleksandr Berdnikov / CC BY-SA 4.0
・ポアソンの点(レーザー)の写真:Clement Eustache / CC BY-SA 4.0
・ジョン・ベル:CERN / CC BY 4.0/CERN の加速器:Florian Hirzinger / CC BY-SA 3.0/アスペ:Royal Society / CC BY-SA 4.0/クラウザー:Peter Lyons / CC BY-SA 4.0/ツァイリンガー:Jaqueline Godany / CC BY 4.0
・パブリックドメイン/CC0:富岳(Barsaka2)、ファインマン(Los Alamos National Laboratory)、ENIAC(米陸軍・M. Weik)、地球(NASA)、CPU(Martijn Boer)、スマホ(Dennis Cortés)、波の干渉(Internet Archive Book Images)、ニュートンの肖像(Godfrey Kneller, 1689)、ヤングの肖像(Henry Perronet Briggs)、ヤングの干渉の図(1807)、アインシュタイン(Ferdinand Schmutzer, 1921)、ド・ブロイ(Agence Rol)、ボーア、1927年ソルベー会議(Benjamin Couprie)、デイヴィソンとジャーマー、シュレディンガー(Narodowe Archiwum Cyfrowe)、雪の上の足跡(Boeing747Pilot)
ライセンス:CC BY https://creativecommons.org/licenses/... / CC BY-SA https://creativecommons.org/licenses/...
#量子力学 #総集編 #科学
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