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ミクロ

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1: 2017/11/11(土) 02:40:25.85 ID:CAP_USER
インド、オマーン、カナダ、エジプトなどの物理学者の国際研究チームは、相対性理論と量子力学を統合する量子重力理論を実験的に検証するための新しい手法を提案している。
既存の光学技術を用いた実験観測によって、ループ量子重力理論や超ひも理論などの妥当性を検証できるようにするという。
研究論文は、「Nuclear Physics B」に掲載された。


画像:非可換的な時空構造による効果を検出するために提案されている実験セットアップ
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/09/076/images/001.jpg


マクロな重力についての理論である一般相対性理論と、原子以下といったミクロな世界を記述する量子力学は、互いに矛盾する点があり、理論の誕生から100年ほど経った今日もいまだに統一されない状況が続いている。このため両者の統合を目指した量子重力理論の研究が続けられており、ループ量子重力理論や超ひも理論などが統一理論の有力候補とみなされている。

ループ量子重力理論は、物質にそれ以上分割できない最小単位としての素粒子があるのと同じように、
時間や空間にもそれ以上分割できない離散的な最小単位があると考えるのが特徴である。
また、超ひも理論は、物質の構成単位である素粒子が大きさのない点ではなく「振動するひも」であるとする理論だが、この場合も時空構造における長さの最小単位は「ひも」の長さということになる。

ループ量子重力理論や超ひも理論で扱う時空の最小単位は、プランクスケール程度、すなわちプランク長(10-35m程度)やプランク時間(10-44秒程度)といった極めて微小な値をとる。

続きはソースで

マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/09/076/
ダウンロード


引用元: 【物理学】既存の光学技術で量子重力理論を検証する方法を提案

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1: 2017/10/15(日) 01:36:41.33 ID:CAP_USER
2017.10.12 THU 16:00
世界初、分子を組み立てられる「分子ロボット」:英大学が開発に成功

マンチェスター大学の研究者チームが世界で始めて、微細なアームで新しい分子を組み立てられる「分子ロボット」を作り出した。医学分野から産業分野まで幅広い応用が期待されているという、そのミクロなロボットの潜在能力とは。

イギリスのマンチェスター大学で開発されたロボットは本当に小さい。150の炭素、水素、酸素、窒素の原子からなり、ロボットアームを形成し、溶液のなかで分子を組み立てるといった単純な作業を、世界で初めて実現したのだ。

これは「分子ロボット」と呼ばれている。専門家たちによると、遠くない未来、医療分野や産業分野において化学プロセスを最適化するために用いられるようになるかもしれない。

1ミリメートルの100万分の1というサイズの小ささを理解するには、こう説明したほうがいいだろう。この分子ロボットが1兆個も集まって、ようやく塩1粒の大きさになるのだ。

このミクロなマシーンの実現をもたらしたプロセスは、レゴブロックでロボットを作ることとそれほど異なるわけではない。ただ、組み立てが化学的なのだ。そして、分子ロボットをプログラミングして機能させるために用いられる原則も、また化学的なものである。

「用いられるプロセスは、単純な化学元素から薬剤やプラスチック素材をつくるために科学者たちが用いるものと同じです」と、『Nature』で発表された研究の責任者、デヴィッド・リーは説明する。「一度ナノロボットが形成されたら、これは化学的なインプットを通じて科学者により制御されます。これはロボットに何をいつするかを伝える信号で、まさにコンピューターのプログラムと同じです」

続きはソースで

▽引用元:WIRED 2017.10.12 THU 16:00
https://wired.jp/2017/10/12/molecule-robot/

▽関連
Nature 549, 374?378 (21 September 2017) doi:10.1038/nature23677
Received 22 May 2017 Accepted 27 July 2017 Published online 20 September 2017
Stereodivergent synthesis with a programmable molecular machine
http://www.nature.com/nature/journal/v549/n7672/abs/nature23677.html

THE UNIVERSITY OF MANCHESTER
20 September 2017
Scientists create world’s first ‘molecular robot’ capable of building molecules
http://www.manchester.ac.uk/discover/news/scientists-create-worlds-first-molecular-robot-capable-of-building-molecules/
http://content.presspage.com/uploads/1369/1920_molecularrobot-resize2.jpg
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引用元: 【ナノテクノロジー】世界初、分子を組み立てられる「分子ロボット」開発に成功/英マンチェスター大学

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1: 2017/10/13(金) 22:39:22.88 ID:CAP_USER
今年も異能と天才たちにまばゆい光が当たった。スウェーデン発、ノーベル賞だ。国別受賞数では米国が断トツの345と2位イギリスのざっと3倍。7位のわが国も大したものなのだが、巷では基礎研究の足腰に陰りが見えるともっぱらの噂だ。ところが、灯台もと暗し。探せばいる、いた。21世紀のニッポンを支える天才、異能の面々が。その一人を紹介する。

物理学の中でもっとも難解な分野の一つとされる量子力学。興味を持ったのは9歳の時だった。

「スティーブン・ホーキング博士など物理学者が書いた本に出合ったのがきっかけです」

都内の私立高校1年の近藤龍一君(16)。12歳の時に、『12歳の少年が書いた量子力学の教科書』(ベレ出版)を書き上げた。専門家でも難解な量子力学の本を12歳で書いたのは最年少という。

無類の本好きだ。幼少期からあらゆる学問分野を読みあさり、例えば世界史のような遠い世界に興味があった。中でも、不可解で現実の常識がまったく通じない量子の分野は、究極の遠い世界だった。

この不可解なものを理解したい──。10歳で量子力学の独学を始めた。その過程で、入門書と専門書の間に位置する量子力学の本がほとんどないと実感。中学受験の翌日から執筆に取りかかり、夜から朝にかけて4~5時間、220日をかけて一気に原稿用紙400枚以上にまとめた。心掛けたのは、入門書と専門書の「懸け橋」になる本、だ。

続きはソースで

(編集部・野村昌二)

http://cdn.images-dot.com/S2000/upload/2017101100074_1.jpg
https://dot.asahi.com/aera/2017101100074.html
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引用元: 12歳で「量子力学の教科書」執筆 日本の未来を支える若き天才 

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1: 2017/03/22(水) 21:05:17.90 ID:CAP_USER
荒井聡
[2017/03/22]
ウィーン大学とオーストリア科学アカデミーは、量子力学の対象となるミクロの世界において、ある時計の時刻を正確にすることによって、周囲の時計がその影響を受け、不正確になる効果があることを解明した。
これは量子力学と一般相対性理論から導かれる根本的な効果であり、時間測定の物理的限界を示すものであるという。研究論文は、「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に掲載された。

この図のように、一般相対性理論では、空間のどのポイントでも他から影響を受けずに正確に時刻を測れる理想的な時計を考えることができる。
しかし、量子力学も考慮に入れた場合、隣り合う時計同士は互いに独立ではなく、干渉しあって時間が不正確になる(出所:ウィーン大学)
http://n.mynv.jp/news/2017/03/22/171/images/001l.jpg

日常的な世界では、時計によって周囲の時空が変化したり、ある時計が近くの時計に影響を及ぼしたりするといったことはないと考えられている。
また、複数の時計を使えば、近接している複数の場所で、いくらでも正確に時間を測定することができると考えられる。

研究チームは今回、このような常識が量子力学的な世界では成り立たないことを、量子力学と一般相対性理論を組み合わせることによって示した。

量子力学の世界では、粒子の位置と運動量のような互いに関係のある物理量を同時に測定するとき、その測定精度には「ハイゼンベルグの不確定性原理」と呼ばれる限界があることが知られている。
粒子の位置を正確に決定しようとすると、その粒子の運動量は確定できなくなる。逆に、粒子の運動量を確定しようとすると、その粒子の位置は確定できなくなってしまう。

続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2017/03/22/171/
※本記事は掲載時点の情報であり、最新のものとは異なる場合があります。予めご了承ください。
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引用元: 正確な時計に影響を受け、周囲の時計が不正確になることを解明 - ウィーン大 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/01/13(金) 22:17:47.95 ID:CAP_USER
細胞に生えている「毛」の先端が千切れる現象を発見

<概要>
浜松医科大学細胞分子解剖学講座の池上浩司准教授、米国ジョンズ・ホプキンス大学細胞生 物学部の井上尊生准教授らの研究グループは、からだの中の細胞に生えている「一次繊毛」 と呼ばれるミクロの毛を解析し、毛の先端が千切れて細胞の外に放出される現象を発見しま した。
また、細胞の外に放出された毛の先端部分に含まれているタンパク質を高精度に検出 する方法を確立しました。
さらに、毛の先端が千切れる現象の役割も明らかにしました。
今 後、一次繊毛の異常が原因で起きる病気の理解や、千切れて細胞の外に放出された一次繊毛 の先端部分の利用に関する新しい技術開発につながることが期待されます。

これらの成果は、米国科学雑誌「Cell(セル) 」に、日本時間 1 月 13 日(金)午前 2 時に 公表されます。

ダウンロード (1)


▽引用元:国立大学法人浜松医科大学 報道発表 平成29年1月5日
https://www.hama-med.ac.jp/0c0e64e96f4325a018f2bd875709c106_2.pdf

▽関連
Cell
Dynamic Remodeling of Membrane Composition Drives Cell Cycle through Primary Cilia Excision
http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(16)31748-2

引用元: 【細胞生物学】からだの中の細胞に生えている毛 「一次繊毛」の先端が千切れて細胞の外に放出される現象を発見/浜松医科大©2ch.net

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1: 2016/08/05(金) 23:45:33.13 ID:CAP_USER9
米メリーランド大学、世界初となる「汎用計算可能量子コンピュータ」モジュールを開発
イオントラップ
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1014/034/01.jpg
PC Watch 佐藤 岳大 2016年8月5日 17:18
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1014034.html

 米メリーランド大学は4日(米国時間)、同校の物理学教授Christopher Monroe氏率いる研究チームによる、世界初の「プログラマブルかつ再構成可能な量子コンピュータモジュール」についての論文がNature誌に掲載されたことを発表した。

 ミクロスケールの世界は、古典力学とは原理の異なる量子力学によって支配されており、素粒子の属性は複数の状態が同時に存在する「重ね合わせ状態」にある。
これを「0か1か」だけでなく「0と1」の状態もとれる「量子ビット」(qubit)と呼ぶ情報単位として利用し、並列計算を行なうのが量子コンピュータと呼ばれる。

 従来の量子コンピュータは、量子間の相互作用を用いて(ハードウェア的に)回路を実現しているため、1つのプログラムや固定パターンでの処理のみが可能という仕組みであり、大規模かつ汎用的な量子デバイスの構築には多くの技術的課題を伴う。

 研究チームは、イオントラップ型量子コンピュータにおいて、レーザパルスの照射により外部から量子ビット間の配線を再構成することで、従来の量子コンピューティングアーキテクチャにはない、ソフトウェアを利用した柔軟性を持たせることが可能となったという。

 この技術のキモは、量子アルゴリズムのビルディングブロックである、量子ロジックゲートをドライブするレーザーパルスの最も良好な形状を記録しているデータベースにある。
これらの形状は、通常のコンピュータを使って前もって計算され、新開発の量子コンピュータの「モジュール」が、ソフトウェアでアルゴリズムをデータベースに記録されたパルスへと変換する。

 全ての量子アルゴリズムは3つの基本因子で構成される。
まず、量子ビットが特定の状態に準備され、次にそれが一連の量子論理ゲートへと渡され、最後に量子計測でアルゴリズムの出力を抽出する。

続きはソースで

How it works: The first programmable quantum computer module based on ions
https://youtu.be/eK6g6ozLcVA

ダウンロード (2)


引用元: 【研究】米メリーランド大学、世界初となる「汎用計算可能量子コンピュータ」モジュールを開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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