徒然散歩

経済や数学など自分の興味ある分野について書いています。

数の風景-123

 閑話休題(5)

 今回はお休みです。
 先日、超高速の量子コンピューターのニュースが流れました。なん
 でも、米国で作られた1台が日本に入ってきたというニュースだった
 ように覚えています。
 量子コンピューターは量子もつれの現象を利用しているとのこと。
 このコンピューターが完成すれば今のスーパーコンピューターでは
 実現できない超高速のコンピューターになるとのこと。 門外漢の
 私にはさっぱり解かりません。

 ここからは素人のイメージなので、的外れなものかもしれません。
 軽く読み跳ばして下さい。
 量子もつれとは、お互いに逆向きのスピンを持つ2個の粒子の対の
 ことだそうで、もつれ状態にある粒子の対は離れていても、一方が
 +ならばもう一方は-、逆に一方が-ならばもう一方は+ということ
 なので、このような効果をR-i 座標で表すにはどうしたらいいか考え
 てみました。
 まず、量子のスピンを位相θとみなし、θを虚数±iに置き換えて、
 対となる量子の計算をしてみました。
 1個の量子のスピンθを(θ=i)と(θ=-i)として、+iと-iのスピン
 を掛け合わせることで1=量子1個になるように計算しました。

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 この場合+または-のスピンは、コインの表裏のように1/2の確率
 で現れるでしょう。
 上は1個の量子の様子ですが、2個の量子の絡みもコインの表裏の
 ように必ず逆になり、これを量子もつれというようです。これについても
 式と図で表せないか考えてみました。共役複素数を使ってつぎのよう
 に表してみました。

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 図では2個の粒をくっつけていますが、量子もつれは2個が離れて
 いても、一方が箱の中に入っていても この関係が保たれるそうです
 ね。 なぜそうなるのか私は理解できませんが。
 でもそうなら、2つの量子がもつれの関係にあることがわかっている
 とき、その量子1個のスピンさえ判れば同時に箱の中のもう1個、
 または遠方のもう1個のスピンも判りますね。
 
 現在の量子コンピューターの構造は量子もつれ状態の2つの量子の
 対をチップ上にたくさん作って、それを多元組合せ問題に対する最適
 化計算に使っているところをTVで見ました。この他にシリアルな計算
 問題やロジック問題についてはどの程度進展しているのか、今後が
 興味深いです。

 

 

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