ミクロとマクロが合致 - 量子もつれの分布は熱力学で決まると判明　東京大学

2018年05月02日

カテゴリ:
科学

1: 2018/04/30(月) 19:03:32.73 ID:CAP_USER

東京大学(東大)は4月24日、量子力学的に状態が特定された状態(量子純粋状態)が平衡状態として落ち着いているとき、量子もつれの分布が、熱力学によって完全に決定されることを明らかにしたと発表した。
同成果は今後、冷却原子形やイオントラップ系における量子情報量の測定実験の解析に役立つことが期待されるという。

同成果は、東大物性研究所、東大国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構の研究グループによるもの。
詳細は、「Nature Communications」オンライン版に掲載された。

量子力学と熱力学との理論的な対応関係は、20世紀初頭から研究されてきた。
特に近年においては、熱源と完全に切り離された量子純粋状態を用いた熱力学の構築は、理論的な興味はもちろんのこと、冷却原子を使った実験との対応からも、重要な課題となっている。

このような、ミクロな世界(量子力学)とマクロな世界(熱力学)の対応の研究に重要になるのが、量子もつれだ。
量子もつれとは、空間的に離れた2つの量子状態が互いに影響し合う現象のこと。

量子純粋状態が平衡状態へと落ち着く過程をコップの水で例えると、水分子同士の衝突により量子もつれが次々と作られ、この量子もつれによって状態は平衡状態へと変化していく、というように表現できる。しかし、平衡状態の中では大量の量子もつれが複雑に絡み合っているため、一体どの程度の量の量子もつれが生じているのかを判断することは出来なかった。

続きはソースで

関連リンク
「Nature Communications」オンライン版
https://www.nature.com/ncomms/

図：量子もつれの空間分布のグラフ。物質をAとBの２つに分けた時に、
AとBの間にどのくらいの量子もつれが生じているかを縦軸に、物質A の長さを横軸にプロットしてある
https://news.mynavi.jp/article/20180425-621463/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180425-621463/

引用元: ・【量子力学】ミクロとマクロが合致 - 量子もつれの分布は熱力学で決まると判明　東京大学［04/25］

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【症例】男性患者の脳内に直径９センチの空洞「気脳症」　北アイルランド

2018年03月17日

カテゴリ:
医学・医療

1: 2018/03/14(水) 14:20:12.78 ID:CAP_USER

（ＣＮＮ）北アイルランドで頻繁に平衡感覚を失う症状を訴えていた８４歳の男性の脳内に、直径約９センチの空洞があるのが見つかった。ベルファストの病院の医師団が、英医学誌ＢＭＪに症例報告を発表した。

それによると、男性は数週間前から何度も転ぶようになり、３日前からは左腕と左足に力が入らなくなったと訴えて医師を受診した。
視覚や発語に障害はなく、認知症状や顔面の症状もなかった。

医師は当初、脳卒中を疑ったが、脳のＣＴスキャン検査を行った結果、男性の脳の右前頭葉に、直径９センチ近い大きな空洞があることが分かった。
脳にこうした空洞ができる症状は、「気脳症」とも呼ばれる。

脳のＭＲＩ検査では、副鼻腔内に小さな良性の骨腫瘍（しゅよう）があることも判明。
これが頭蓋骨（ずがいこつ）を突き抜けて、頭蓋腔に空気を流入させる原因になっていた。

続きはソースで

画像：男性の脳内に直径約９センチの空洞があるのが見つかった
https://www.cnn.co.jp/storage/2018/03/14/684ec43b6ca0330d9233b49a8b329d01/air-pocket-brain-frontal-lobe-1.jpg

ＣＮＮニュース
https://www.cnn.co.jp/fringe/35116119.html

引用元: ・【症例】男性患者の脳内に直径９センチの空洞「気脳症」　北アイルランド［03/14］

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立って見つめ合うと体の無意識の動きが同期する生理学研究所

2015年10月07日

カテゴリ:
人類

1: 2015/10/02(金) 21:40:51.99 ID:???.net

立って見つめ合うと体の無意識の動きが同期する − 双方向の視覚体動フィードバックによる無意識の体動同期現象 − - 生理学研究所
http://www.nips.ac.jp/release/2015/09/post_305.html

画像
http://www.nips.ac.jp/release/images/20150924okazaki_1.jpg
図1　　体動の同期メカニズム
静止立位時の体動は、主に視覚・平衡感覚・筋や足底の自己受容感覚といった三つの感覚で制御されている。本研究では、視覚による体動制御が二者間でループすることによって遅れのない同期が実現されることがわかった。

http://www.nips.ac.jp/release/images/20150924okazaki_2.jpg
図2　実験方法１
44名の女性被験者22ペアにお互いに向かい合った状態で直立してもらった。直立時の微小な体動はメガネ（本人のもの、あるいはこちらで用意したガラスのないメガネ）に添付した赤外線反射マーカを空間位置として、モーションキャプチャで計測した。視覚条件は、① 互いに見つめ合った場合 ② 一方が目隠しをした場合 ③ 双方が目隠しした場合で実験を行った。二者の体動の時系列信号に対し，相互相関分析および因果解析を行った。

http://www.nips.ac.jp/release/images/20150924okazaki_3.jpg
図3　実験方法２：因果分析
今回の解析では、計４４名の被験者で２２グループ編成し、それぞれの被験者が自分のパートナーに対してどの程度の影響を与えるか、因果分析を用いて調べた。ここでは例としてAさんとBさんで作るペアをあげる。両者が開眼していた場合、Aさんのみが開眼していた場合、Aさんのみが閉眼していた場合、両者が閉眼していた場合の４つの条件において、AさんがBさんに与えた影響の量を分析した。

http://www.nips.ac.jp/release/images/20150924okazaki_4.jpg
図4　体動の同期，相関解析による結果
各実験条件（OO: 両者が開眼していた場合，OB またはBO: 一方が閉眼していた場合，BB: 両者が閉眼していた場合）における体動の同期を検討した。図は近い距離で二者が立っている時の前後方向の体動の同期を示したものである。両者が開眼し、見つめ合っている時に相関が最も高く、二者の間で体動の時間関係には遅れがないことがわかる（遅延がほぼ0ms）。一方が目隠しした条件では、体動に相関はあるものの、体動の時間関係に遅れが生じる（400ms程度）。双方が目隠しした場合はまったく相関がない。

内容

　コミュニケーションを取っている二人の間では、二人が意識をする、しないに関わらず、体動などの動きが同期するといった報告がいくつかなされてきました。しかし、コミュニケーション中の二者の体動が、なぜ無意識であるにも関わらず同期するのか、そのメカニズムはよく判っていませんでした。今回、自然科学研究機構生理学研究所の定藤教授と岡崎研究員は、無意識の体の動きの同期に必要かつ基本的なメカニズムとして、二者間の視覚による体動制御が対等になる必要があることを明らかにしました。本研究結果は、PLOS ONE誌オンライン版（2015年9月23日）に掲載されます。

これまで会話中の二者間の体動が同期するなど、コミュニケーションをとっている二者間において、体動などの動きが同期するといった現象がいくつか報告されていました。今回岡崎研究員と定藤教授らの研究グループは、静止立位時に生じる小さな体動に注目し、会話などの手段が無くても二者がただ見つめ合うだけで、小さな体動が二者の間で時間遅れなく同期することを発見しました。さらに、二人の体動を多変量自己回帰モデルでモデル化し、二者間の因果解析とモデルによるシミュレーションを行った結果、静止立位時の体動の同期には「二者間の視覚的による体動制御が対等になる必要がある」ことがわかりました。

　通常、相手の体の動きを見て自分の体動の制御をする際は、二人のうちの一方のみが意識的に体動の調節を行っても、同期に時間的な遅れが生じます。しかしヒトは日常生活の中で、コミュニケーションの最中に無意識的に体動を同調させています。

続きはソースで