理系にゅーす

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速度

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1: 2018/06/14(木) 04:59:51.95 ID:CAP_USER
日本語では単に加速器と表記される機械は、荷電粒子を光に近い速度まで加速させて的に当てたり、同じ速度で対抗してくるもう一つの粒子に衝突させることで発生する物理的現象を観測するためのもの。

扱うのが目に見えない粒子であるにもかかわらず、詳細な研究をするには巨大な装置が必要となります。
なかでも最大のものが、スイス・ジュネーブ郊外にあるCERNの大型ハドロン衝突型加速器(Large Hadron Collider : LHC)で、リング状の加速器の全長は27kmにもなります。
スタンフォード大学と米エネルギー省(DOE)によるSLAC加速器研究所は、どんどん巨大化する加速器の小型化を目指す、新たな加速器の研究開発に着手しました。

FACET-II (Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests)と呼ばれるこの加速器は、高品質な電子ビームを使い、プラズマウェイクフィールド加速と呼ばれる手法を用いることで、今日の一般的な加速器に比べて1/100~1/1000ほどの大きさに収まるとされます。

プラズマウェイクフィールド加速では、強力に励起された電子を射出し、それがプラズマの中を通過する際に発生するウェイクフィールドという"追随する流れ"の中に収まるように粒子を配置することでこの粒子にエネルギーを供給します。

続きはソースで

https://s.aolcdn.com/hss/storage/midas/ffd52a3b491610b8cc439c26eba7c722/206446439/slac.jpg

https://japanese.engadget.com/2018/06/12/1-1000/
images


引用元: 【物理学】巨大な粒子加速器を1/1000サイズに小型化するための研究施設、スタンフォード大が建設へ[06/13]

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1: 2018/05/22(火) 08:51:41.87 ID:CAP_USER
スマートフォンやPCの心臓部にあるCPUでは、0と1のデジタル信号が1秒間に10億回以上も処理されています。
そんな状態でも、さまざまな要因で「このスマホ、動作遅いなぁ……」と思ってしまうこともある中、新たに「レーザー光」を使うことで従来のプロセッサの100万倍も高速に動作できる可能性を示す新技術が開発されています。

Lasers Could Make Computers 1 Million Times Faster
https://www.space.com/40622-laser-computer-speed-quantum.html

この研究は、ミシガン・カレッジ・オブ・エンジニアリング大学の研究チームが進めてきたものです。
チームでは、六角形の格子状に作られた特殊な構造にレーザー光による光のパルスを照射することで、極めて高速に0と1の状態を作り出すことができる技術の基礎を作り上げました。

その「高速」がどれほどのものなのかというと、1秒間に書きかえられる回数は「1×10の15乗回」というもの。
数字を並べると「1,000,000,000,000,000」で、日本語の桁で表すと、「1秒間に千兆回」というとてつもない単位に。
これは、現代のプロセッサよりも100万倍速い性能を実現することが可能になるとのこと。

この実験では、タングステンとセレニウムの原子が交互に並んでハニカム形状を構成する格子上に、赤外レーザー光をパルス状に高速に点滅照射することで、0と1のビット状態を再現しています。
そしてこの時、ビット状態を再現するのは「電子のトラックの位置」であるとのこと。

ほとんどの分子では、原子を取り巻く軌道にある電子が刺激を受けて興奮状態(励起(れいき)状態)に置かれると、複数の量子状態「擬似スピン」の状態に変化します。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/05/21/laser-make-computers-1-million-times-faster/snap5797_m.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180522-laser-make-computers-1-million-times-faster/
ダウンロード (19)


引用元: 【IT】レーザー光がコンピューターの動作を100万倍速くする[05/22]

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1: 2018/05/19(土) 22:53:24.35 ID:CAP_USER
森前智行 基礎物理学研究所講師、藤井啓祐 理学研究科特定准教授、小林弘忠 国立情報学研究所特任研究員、西村治道 名古屋大学准教授、玉手修平 東京大学特任助教、谷誠一郎 日本電信電話株式会社上席特別研究員らの研究グループは、実質的に1量子ビットしか使えないような「弱い」量子コンピューターでも、ある場面では古典コンピューターより「強い」ことを、理論的に証明しました。

 本研究成果は、日本時間2018年5月18日に米国物理学会の学術誌「Physical Review Letters」にオンライン掲載されました。

■本研究成果のポイント
・実質的に1量子ビットしか使えない「弱い」量子コンピューターが、古典コンピューターよりも「強い」のかどうか不明であった。
・そのような弱い量子コンピューターが、ある場面では古典コンピューターより高速であることを計算量理論的基盤に基づいて証明した。
・現在、世界中で進んでいる量子スプレマシー研究の理論的基盤を整備する結果であり、当該分野の研究をさらに加速することが期待できる。

続きはソースで

関連ソース画像
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180518_1/01.jpg

京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/180518_1.html
ダウンロード (11)


引用元: 【量子コンピュータ】1量子ビットしか使えない量子コンピューターでも古典コンピューターより強かった 京都大学[05/18]

【量子コンピュータ】1量子ビットしか使えない量子コンピューターでも古典コンピューターより強かった 京都大学の続きを読む

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1: 2018/05/18(金) 20:36:59.65 ID:CAP_USER
「電力さえあれば推進剤は必要ない」という、ロケットにとっては夢のような推進装置「EMドライブ」および「マッハ効果スラスター」の原理の解明と実用化を目指す
プロジェクト「スペースドライブ・プロジェクト」が始動しています。
プロジェクトではこれらの装置の実際の動作を確実に測定するための研究インフラを整えることを目標に定めており、実際に装置を駆動させて発生する力の測定も始められています。

The SpaceDrive Project - First Results on... (PDF Download Available)
https://www.researchgate.net/publication/325177082_The_SpaceDrive_Project_-_First_Results_on_EMDrive_and_Mach-Effect_Thrusters

地上でいつでも給油ができる飛行機などとは違い、宇宙を飛ぶロケットにとっては推進剤を確保する方法が極めて重要です。
特に地球から遠く離れた惑星を目指す深宇宙探査の場合、目的の場所までたどり着くための多量の燃料をあらかじめ搭載しておくことが必要ですが、これは容易なことではありません。

また、搭載しておける燃料には限界があります。深宇宙を目指すロケットの場合は常にエンジンを噴射する必要はなく、一度加速すればしばらくの間は慣性によってほぼ変わらないスピードで飛び続けることができますが、それでもやはり長い航行のためには相当量の推進剤が欠かせません。
しかし、推進剤そのものが重量物なので、多量の推進剤を搭載したロケットを動かすためにさらに多くの推進剤が必要になり、ロケットの大きさが飛躍的に増すという結果に結び付きます。

そんな問題やジレンマを解消できそうな推進器として、EMドライブとマッハ効果スラスターが研究されています。

EMドライブは、両方が閉じられた円錐台形状の容器の中でマイクロ波を発するとなぜか力が生まれるという装置です。
これまでのロケットエンジンは、高温高圧のガスを噴射してその反作用で推進力を得るというニュートンの第3法則で説明ができるものでしたが、EMドライブは「なぜ力が発生しているのかわからない」という、現代の科学を超越した謎の推進器とされています。
https://i.gzn.jp/img/2016/04/21/emdrive/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2016/11/09/emdrive-nasa-test/00_m.jpg

このEMドライブにはNASAも関心を寄せており、実際に研究室レベルでの検証も行われていたことが明らかになっています。
https://i.gzn.jp/img/2018/05/18/spacedrive-project/snap5790_m.png

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180518-spacedrive-project/
ダウンロード (9)


引用元: 【宇宙開発】謎多きロケットエンジン「EMドライブ」と「マッハ効果スラスター」の実用化に向けたプロジェクトが始動[05/18]

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1: 2018/05/17(木) 16:29:12.14 ID:CAP_USER9
https://www.cnn.co.jp/m/fringe/35119314.html

2018.05.17 Thu posted at 13:27 JST
(CNN) オーストラリア国立大学の天文学者らがこのほど、これまで見つかった中で最も成長速度が速いとみられるブラックホールを発見した。太陽と同等の質量を2日ごとにのみ込んでいくその「食欲」の凄まじさから、ついた呼び名は「モンスター」だ。

研究者らは「スカイマッパー」と呼ばれる望遠鏡でこの超大質量ブラックホールを発見。欧州宇宙機関(ESA)の宇宙望遠鏡のデータを基に算出した結果、地球からの距離は120億光年以上とした。

研究を主導するクリスチャン・ウルフ氏は電子メールでCNNの取材に答え「当該のブラックホールに吸い込まれる物質からの熱放射を光として観測すると、その明るさはわれわれのいる天の川銀河の数千倍に上る」と述べた。

続きはソースで

これまで観測された中で最も成長スピードの速いブラックホールが見つかった
https://www.cnn.co.jp/storage/2018/05/17/f1e384d78c3138732b5a3393b632c4b6/t/320/180/d/black-hole-artist-rendering-super-169.jpg
ダウンロード (6)


引用元: 【宇宙】成長速度最大、「モンスター」級のブラックホール発見 豪大学チーム

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1: 2018/05/19(土) 23:04:18.85 ID:CAP_USER
人工知能(AI)を使ったコンピューターに、より正確な判断を行わせるには学習が不可欠とされています。
学習の量が増えれば増えるほど、より高度な判断を行うことができるのですが、学習量を増やすためには大規模な処理をこなせる「計算量の高い」システムが必要です。
AIの非営利の研究機関として設立されたOpenAIによると、AIの学習で使用される計算量は2012年から3.5カ月で倍になるスピードで進化し続けていて、2018年現在では約30万倍以上に達しているとのことです。

AI and Compute
https://blog.openai.com/ai-and-compute/
https://i.gzn.jp/img/2018/05/17/ai-and-compute/00_m.jpg

OpenAIは「アルゴリズム」「学習データ」「計算量」の3つが、AIを進歩させるために必要不可欠な要素であると述べています。
アルゴリズムやデータの改良は数値化させることは困難ですが、計算量は定量化可能であり、計算量の推移を見ることでAIがどれだけ進歩しているかを見ることができるとしています。

OpenAIは、2012年以降にAIの学習で使用された計算量の推移をグラフで示しています。
縦軸が計算量で1日で何千兆(1015)回の計算を行うことができるかを表しており、横軸が時間軸(年)を示しています。
なお、縦軸に「FLO」(浮動小数点演算)と書かれていますが、実際には処理の数であり、必ずしも浮動小数点演算を行っているわけではないとのこと。
https://i.gzn.jp/img/2018/05/17/ai-and-compute/01_m.png

上記のグラフでは、2017年代の「AlphaGo Zero」が、あまりにも突出した値となっており他のシステムの計算量の違いがほとんどわかりません。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180517-ai-and-compute/
ダウンロード


引用元: 【人工知能】AIの進化が止まる気配はなく、6年間で約30万倍以上の学習が可能に[05/17]

【人工知能】AIの進化が止まる気配はなく、6年間で約30万倍以上の学習が可能にの続きを読む
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