1: 伊勢うどんφ ★ 2013/12/25(水) 10:47:57.04 ID:???

 現代物理学の基本とされる「不確定性原理」が成り立たない場合があるとした新理論「小澤の不等式」について、東北大と名古屋大の研究グループが新たな測定法による実験で検証に成功した。
盗聴を防ぐ量子暗号通信や宇宙観測などへの応用が期待される。

 小澤の不等式を2003年に提唱した名古屋大の小澤正直教授と東北大の枝松圭一教授らによる研究成果で、米物理学会誌「フィジカル・レビュー・レターズ」に近く掲載される。

 不確定性原理は電子などミクロの世界では粒子の位置と速度などの物理量は2つ同時に測れないとする考え。
小澤の不等式はその欠陥を修正する理論だ。新たな「弱測定法」は通常の測定値との差から物理量を直接測る方法で、今回は光の動きを測って検証した。

 7月にも光の動きを測定して不等式を実証したが、光の状態を変えて複数の測定結果から推定する手法だった。

4

12/25 10:20 日本経済新聞
http://mw.nikkei.com/sp/#!/article/DGXNASDG2406I_V21C13A2CR0000/

東北大学 プレスリリース
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20131220_02web.pdf

Physical review lettersの論文はまだ見つかりませんでした



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2: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 10:50:38.60 ID:bSFcf07m

粒子でなく波と考えれば簡単


3: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 10:51:04.40 ID:Nuvva20H

分かれというほうがどだい無理


4: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:09:48.24 ID:f2tvjV4v

誰か3行で分かりやすく


7: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:25:50.44 ID:bN5+Ftjw

>>4
「飼っている金魚を観察すると人間を恐れていつもと違う行動すること、
そもそも金魚の気まぐれで行動が一定でないこと、
このふたつのことを区別して観察する方法があること」を検証できた


15: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:47:10.19 ID:Vdyna6af

>>7
観測行為は観測結果に影響する とか
シュレッディンガーの猫 とどう違うの?


19: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:55:19.78 ID:btePPPuL

>>7
心の理論ktkr


20: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:56:23.16 ID:btePPPuL

>>7 の説明がほんとうに正しいとすると
心理学の実験がまた一歩進化することになるんだけど
果たして・・・


21: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:05:14.58 ID:bN5+Ftjw

>>19 >>20すまん、金魚の気まぐれは比喩だ
3行は俺には無理だったわ


25: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:16:27.28 ID:btePPPuL

>>21
小澤の不等式: ε(Q)η(P)+ε(Q)σ(P)+σ(Q)η(P)≧h/4π
ε(Q)は彼女の立ち位置の不確定性、
η(P)は彼女の意図の不確定性、
σ(P)は彼女の立ち位置の量子ゆらぎ、
σ(Q)は彼女の意図の量子ゆらぎ

ε(Q)η(P)はおまえ♂による測定の不確定性(認識ゆらぎ)
ε(Q)σ(P)+σ(Q)η(P)は彼女のこころの量子ゆらぎ(存在論的)

おまえ♂は彼女♀のこころをとらえようと
話しかけたり他の人と話しているところを観察したりして
彼女のこころを探ろうとしている
ただ、あまりにも実直に「俺のこと好き?」なんて言っても
彼女のこころは観測によりすぐに心変わりしてしまう。
そこで、弱い観測をするわけだ。で、
彼女の本当の心のゆらぎと、
観測上どうやっても特定不能な認識ゆらぎ
というのを区別して実験してみた。
すると・・・ (ry


47: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 18:45:12.37 ID:Z3iverSh

>>25
なんだ、量子テレポートという二股の罠に引っかかったか?


5: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:15:26.08 ID:tP4OX/JD

小澤の不等式: ε(Q)η(P)+ε(Q)σ(P)+σ(Q)η(P)≧h/4π
ε(Q)は位置の不確定性、η(P)は運動量の不確定性、
σ(P)は運動量の量子ゆらぎ、σ(Q)は位置の量子ゆらぎ
ε(Q)η(P)は測定の不確定性(認識論的)
ε(Q)σ(P)+σ(Q)η(P)は量子ゆらぎ(存在論的)
(ハイゼンベルクの不確定性原理は ε(Q)η(P)≧h/4π)
(hはプランク定数、πは円周率)


6: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:21:46.63 ID:y2TTJJvb

>>5

何が何だかわからんが、俺は正しいと思う。

えらい人がいってんだからwwww


24: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:10:04.57 ID:0vg+l8DM

>>5
素人の素朴な疑問なんだが…
これって、不確定性は存在するけど
何からの形でゆらぎの量が判れば、測定の不確定性がそれだけ減るよ。
って理解でいいの?


26: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:19:27.43 ID:0vg+l8DM

>>24
自己レス。他の人のレスみて、何か勘違いしてたと気づいた。

そうか、観測されるゆらぎを、測定自体のゆらぎと、物質本来のゆらぎに分けて考えた式って…理解でいいのか?


8: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:32:14.65 ID:J9wSZVYe

シンプルな式は美しい 逆も真


9: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:33:20.34 ID:le1H1Jk6

要するに人類の測定の限界と
量子そのものが持つ真の不確定性を
しっかり区別した結果
2つがごっちゃにされてた従来の不確定性原理よりも
いい精度の測定結果が得られるって話だな


10: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:39:49.87 ID:AV5af0WS

観測による撹乱と量子力学に基づくゆらぎ
をごっちゃにして不確定性原理としていたものを

それぞれ区別した形にした
量子力学勉強したことある奴なら誰でも
そう言われればそうだなぁって思えるくらいシンプルな話

それだけに最初に定式化した人は偉い


17: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:48:28.76 ID:btePPPuL

>>10
観測という撹乱に対して
どう変化するのか知りたいわ
弱い観測をしても同じ情報量を得ようとすれば
同じ結果になる気もするんだけど
そうでないとすると、それはそれで新たな量子の領域の性質として
興味が有るわぁ


28: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:34:25.12 ID:2A4LSSuM

>>10
そんな当たり前なことも理解せずに、だらしなく「不確定性、不確定性」ってずっと言ってきたわけか。
「理解してないのに理解してるふり」が物理学の世界でいかに多いかが良く分かる事例だ。こんなことなら
他の多くの物理学の理論も、どの程度の理解度で構築されているのか怪しいもんだ。


29: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:38:38.50 ID:xn9MwoZq

>>28
コロンブスのゆでたまごって知ってる?


コロンビアの玉子焼きだったっけかな……


34: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 13:24:39.68 ID:AV5af0WS

>>28
人類の知識の進歩なんて遅々としたものだけど
それは極端すぎる
そもそもハイゼンベルグの不確定性原理は
正確ではなかったが間違っていたわけではない

後出しでこんなこと当たり前なんて言うのは簡単
最初に発見するのは偉大な業績
最も良い例がアインシュタインだ


46: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 18:35:06.33 ID:jkTn7Wk9

>>28
耳が痛いといえば痛いけど一応言い訳
なんで今まで間違いが放置されてたのかというと不確定性原理が必要になるほどの精度を求める実験がこれまではなかったため
じゃあなんで現場で必要とされてなかった不確定性原理が有名になったのかというとこれって素人への説明に分かりやすいんだよね
それが最近の現場での超精密測定の流れでちゃんと評価する必要が出てきて間違いが見つかった
一部の素粒子理論や宇宙論なんかは別だけど他の物理学の理論は大抵実験で確かめられてるから不確定性原理と違って信頼度はちゃんとあるよ


12: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:44:02.25 ID:AV5af0WS

むしろ世の中の物理学者が量子力学の本質部分を
そういうもんなんだと思ってよく考えずに
どれだけ流してしまっているかがよく分かる話とも言える


16: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 11:47:29.93 ID:tP4OX/JD

>>12
そういや量子力学は物理学者には難しすぎるって言った偉い数学者がいたね.
小澤さんは数学者


23: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:08:45.94 ID:2A4LSSuM

量子力学みたいな存在や認識の根源を解き明かす理論に、日本人が新たな1ページを書き加えてると思うと誇らしく感じますね。


27: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:24:05.06 ID:btePPPuL

測定ってのは、常に推定なんだよねぇ
誤差のない測定器はないし
誤差のない心の推定もありえない


32: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:54:53.43 ID:imcxXUeW

小澤の不等式に到るまでが書かれた『ハイゼンベルクの顕微鏡』って本はすげえおもしろいよ


35: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 13:28:14.31 ID:OuicIL+o

小澤さんは哲学寄りのちょっと変わった系統の人だったから
最近まで物理のお偉方からはトンデモ扱いされてた感じなんよね
実際彼が所属してた科学基礎論学会って?な人達の吹きだまりだったんでそういう事になったのもしょうがないとも言える。


36: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 13:49:10.67 ID:tP4OX/JD

系統誤差がε 偶然誤差σ か?

系統誤差
ある測定における測定値に、同じ方法を用いて測定する限り、「真の値」に対して系統的にずれて
測定されるような誤差が存在する場合、それを系統誤差と呼ぶ。系統誤差はその原因と傾向が
分かっている場合には測定値から取り除くことができるが、通常は完全に取り除くことは不可能である。

偶然誤差
系統誤差が測定の繰り返しに対して一定であるのに対して、測定ごとにばらつく誤差のことを偶然誤差という。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%A4%E5%B7%AE#.E7.B3.BB.E7.B5.B1.E8.AA.A4.E5.B7.AE


39: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 14:59:42.59 ID:btePPPuL

>>36
英語だとaccuracy と precisionの違いじゃないかな?
https://en.wikipedia.org/wiki/Accuracy_and_precision


42: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 15:13:44.26 ID:tP4OX/JD

>>39
その日本語版にあるね

正確度(せいかくど、Accuracy)とは、その値が「真値」に近い値であることを示す尺度である。系統誤差の小ささを言う。(確度とも呼ぶ。)
精度(せいど、Precision)とは、その複数回の値(複数回の測定若しくは計算の結果)の間での互のばらつきの小ささの尺度である。
偶然誤差の小ささを言う。(精密度(せいみつど)、再現性とも呼ばれる。)


37: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 14:06:22.85 ID:JlpBe4bs

ネコの生き死には箱を開けるまで確定できませんみたいな話?


38: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 14:22:46.64 ID:bgCNC00P

小澤の不等式自体はだいぶ前から提唱されてたけど、実験的に確かめられたってのがここ1,2年の話だよね。
やっとハイゼンベルクの式と小澤の不等式の違いが出る(従来考えられてた測定限界を超える)精度まで測定できるようになったというわけだな。


43: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 15:14:26.16 ID:bgCNC00P



45: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 18:22:46.00 ID:DCSge6Aj

おおっ!
なるほど、わからん!!


48: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 18:50:13.65 ID:9hAsqUHL

素人からするとハイゼンベルクの不確定性原理のわかりやすさは
「測定自体が対象の状態を変えるから」
測定はある程度以上精度を上げられない、という説明にあったと思うんだけど
それが小澤の不確定性原理になると
「測定による擾乱と量子ゆらぎは独立に存在している」
っていう話に変わったという認識でいいのかな?

つまり「量子ゆらぎは何に由来しているか」という疑問に対する説明は
綺麗さっぱり消え去ったと


53: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 22:49:20.54 ID:AV5af0WS

>>48
違う
少なくともハイゼンベルグの不確定性性原理は量子ゆらぎの説明として用いられることがほとんどだった
量子力学の教科書はほとんどその立場
例えば零点振動


55: 名無しのひみつ 2013/12/26(木) 00:03:45.57 ID:2A4LSSuM

>>53
俺の手元にあるブルーバックスの「物理のABC」には、
「観測が対称に必ず影響を与えるという深刻な事態を追求したハイゼンベルグは、この影響の問題が
物理学の中に当然入り込んでくると考え、それを一つの原理にまとめ上げた。それが不確定性原理である。」
こういう風に書かれているな。ネット上の解説も軒並みそんな感じだ。英語のwikipediaにも、
「歴史的に不確定性原理は観察者効果と混同されてきた」と書かれていて小澤の論文を引用している。あんま説得力無いぞ。


57: 名無しのひみつ 2013/12/26(木) 00:17:38.95 ID:ie6UuAbW

>>55
少なくとも日本語の量子力学の教科書では
観測の問題とかまじめにやってるのって
ほとんどなかった気がするよ
難しいんだよ
ただし最近の本は全然知らないから違うかもしれないが


59: 名無しのひみつ 2013/12/26(木) 00:51:32.64 ID:ie6UuAbW

>>55
ついでに言うと
混同されてるからこそ
量子ゆらぎの説明に使われたり
観測による撹乱の説明に使われたりしてきたわけで
そのことに矛盾はないよ

混同しないで区別しようねっていうのが
小澤の不等式なんだから


22: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:07:45.91 ID:NL4YP0eS

おまいらGJ
よくわかった

小澤さんが正しい


引用元: 【物理】「小澤の不等式」、新測定法でも検証 東北大など