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2013年09月06日

量子コンピュータの実現に一歩前進、核スピンの制御技術を開発

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コメント
引用元:マイナビニュース


 (上略)研究グループは、「レーザー冷却」により、あらかじめYb原子の温度を10μKのオーダーにまで冷やした後、光定在波によって作り出される周期的なポテンシャルの中に単一のYb原子をのせ、ベルトコンベヤーの要領で、原子を高反射率をもつ鏡によって構成された光共振器の中へと輸送。それと同時に、核磁気共鳴(NMR)技術を応用することで、原子中の核スピンの状態を自由に制御できる技術を開発した。

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 この技術を用いることで、原子の2準位を利用すると、核スピンの情報を読み出す瞬間だけ電子スピンの情報にマップすることが可能となり、結果として核スピンがもつ長いコヒーレンス時間を保ったまま、情報の読み出し時だけ、高速、かつ高効率で行うことが可能になったという。実際の試験では、読み出し時間500μs、読み出し効率98%を実現できることが確認されたという(下略)
2 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 20:19:47.06 ID:KEpllIDR
合わせ鏡キタコレ



4 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 20:22:37.54 ID:Xx1Kqchn
成る程さっぱりわかった。



5 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 20:24:55.24 ID:vUEumpt2
500μ秒…2KHzが高速な世界とかw



9 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 20:44:21.50 ID:ydADhfNe
スマホがスーパーコンピュータ並みになるって事かいな・・・?
それとも「サイバーパンク」攻殻機動隊素子並みになるってことかいな?

17 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 21:25:46.91 ID:qBL15oVs
>>9
スパコンサイズのスマホになりますが?



10 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 20:47:48.74 ID:XspnyaxA
フーリエ変換が得意そう。



11 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 20:50:29.07 ID:nwL++SKs
あんま期待してない。
ちなみに、俺が25年前に大学1年のとき量子関連の講義聞いて
家族に量子コンピュータみたいな計算原理の話をしたら
みんなバカにしてたw

18 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 21:28:41.32 ID:gRcZG6sM
>>11
わからなくてバカにしてるのか、
量子コンピュータの実現の難しさを知っててバカにしてるのかによるな。
量子コンピュータの進展の遅さは異常。
未だに15 = 3 x 5だからな。
20 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 21:41:01.53 ID:WO49PJHM
>>18
原理的に無理だからな。
「忠実度0.98、純粋度0.96」なんて与太じゃなくてもっと遥かに精度が出れば量子誤り訂正が
できるようになるとされてるが、それもなー・・・

問題サイズに対して指数的な量のハードを作れば、なんとか計算できるようになるかもしれんが、
それだけのハードを用意していいなら、古典コンピュータでも同じ性能が出る。
23 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 22:26:35.26 ID:waePrgjh
>>20
可能だよ。
原理的に無理なら、みんな必死こいて研究してないって。
着実に精度は向上してるし、実現はするだろう。
34 :名無しのひみつ:2013/09/05(木) 09:14:09.59 ID:nlkUllo3
>>23
専門馬鹿って、そういうもんだ。
向上してないってば。
51 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 01:17:51.77 ID:MQR+qPLj
>>34
確実に向上してるが? >>1を読んでから書き込めよ。
これとかな。誤報や捏造だとでも言い張るのか?

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東大、100倍以上効率化した「量子テレポーテーション」実験に成功



13 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 20:54:23.38 ID:SV5geFus
結局、量子ってなんなのさ。
今CPUは22nmアーキテクスチャまできているが
これを量子コンピューターに比較するとどの位が量子レベルになるの?



22 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 21:55:43.08 ID:8F1e6RF2
所詮はアナログコンピュータの一種、使い物にならん。



25 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 23:10:45.94 ID:pyD/ShpN
せめて液体ヘリウムで動かないと販売できないだろうなぁ



26 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 23:19:41.65 ID:h3H+Sga8
量子ビットを作成して動かすのが難しいのだろうけど、
量子コンピューティングのアルゴリズムってもう完成してるの?
であれば、遅いのを承知の上でなら、現在のノイマン型でエミュレートできるんでは?

29 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 23:46:43.55 ID:hxO5NHTs
>>26
量子力学的な物理現象のシミュレーションになってしまい、
少数のビットでもめちゃくちゃ時間がかかる。



28 :名無しのひみつ:2013/09/04(水) 23:44:33.08 ID:hxO5NHTs
最適化問題において、ローカルミニマムのせいで真の停留値を見逃す可能性を
ほとんど無くすことができるってだけでも量子コンピュータはぜひ欲しい。



33 :名無しのひみつ:2013/09/05(木) 06:18:46.03 ID:kldnuqtW
原理的に極低温じゃないと作動しない気がするのは気のせい…?
μKの極低温が絶対的条件じゃ今後のこの手法の発展は難しいと思うのだけれど
それともどうにかして外せる見込みがあるのかな。

48 :名無しのひみつ:2013/09/05(木) 22:03:51.63 ID:62hFd5Ok
>>33
宇宙にもっていこう。
49 :名無しのひみつ:2013/09/05(木) 22:18:44.21 ID:XwQUPOZa
宇宙に持っていったら、より放熱に苦労すると思うが、諸君の意見はどうであろうか…
あとね、今日知ったんだけど、ダイアモンドの結晶を使うタイプの量子ドットは、室温どころか
数百度まで安定してるらしいよすごい。



37 :名無しのひみつ:2013/09/05(木) 09:40:22.70 ID:5ewdi4N6
量子グリッドコンピューターが出来るんですね。了解。



42 :名無しのひみつ:2013/09/05(木) 11:19:57.90 ID:fyJSFkId
東工大の西森教授らが原理を考案 - Googleが導入した量子コンピュータ
http://news.mynavi.jp/articles/2013/06/20/quantum_annealing/index.html
【IT】GoogleとNASAが共同で“量子コンピューター”研究所を設立
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1369140965/
【IT】D-Wave社の量子コンピュータは「本物」…米研究者グループが「量子効果を確認」とネイチャーに発表
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1372699485/
【物理】「量子もつれ」制御に成功-量子コンピューターに道 東大・NTT
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1316761892/
【量子コンピュータ】量子コンピュータの実現に向け量子ビットの読出精度90%を達成/理研・NEC 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1352643896/
【物理】電子がもつ微小な磁石の間に働く「コンパス型」相互作用を初めて実証
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1370767751/
【光粒子】東大、「量子テレポーテーション」を100倍以上高効率化-無条件動作可能な新方式
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376524046/

53 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 02:12:53.55 ID:/hZNO7b/
>>42のキタエフスピン液体って何だろと思ったら、面白い話が出てきたので転載。

「量子スピン液体状態」はグラフェンのような物質には顕れない可能性を示唆 - 理研チーム発表


この予測自体は結構どうでもいいと思っているんだけど、内容のこの部分が面白かったので。
アルゴリズムの改善の余地はあるだろうけれど、京を使って2592(個)もの(ドヤァ)というのが面白かった。
厳密に計算するのは難しいんですね。
54 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 03:18:50.17 ID:A+bqmOFd
>>53
>26の疑問に対する例と言っていいだろうな。
55 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 03:40:20.94 ID:O6DDuB8O
>>54
量子モンテカルロは通常のノイマン型用のアルゴリズムで量子コンピュータは全く関係ないからな。
精度は良いが計算は馬鹿みたいに重たいから計算できる系が小さいってだけだ。



56 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 06:01:32.58 ID:A+bqmOFd
言葉が足りなさ過ぎたか。別に>53が量子コンピュータと関係あると言いたかったわけじゃない。
量子効果を損なわずにシミュレートすることは、特別な場合を除けばこんな風に大変なんだ
というイメージを伝えたかっただけだ。

57 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 07:13:07.44 ID:O6DDuB8O
>>56
なんとなく言いたいことは分かるがそれでも違う。
まず量子効果を考慮してシミュレーションすることはたいして難しいことではない。
量子物性の分野は量子力学の誕生と共に生まれ約100年の歴史がある。
それだけの時間があれば凡そ基本的な基盤はできてるさ。

特別な場合を除けば、ではなく
>>53はむしろ特別な場合(強相関系とか)を計算しようとしてるから大変なことになってる。
それに量子情報の分野の難しさは >>53の量子の難しさとは全く別のところにあって関係は無い。
それを同じ量子だからと一括りに扱うのはやはり違うと思う
58 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 07:45:05.35 ID:A+bqmOFd
>>57
俺の認識では、大変なことにならないのは密度汎関数の枠組みにおける局所密度近似のような
非常に大胆に切る捨てる近似で扱える問題に限られ、大胆な近似で話がすむ問題は「特別な場合」だ。



61 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 14:39:57.97 ID:ZeHHdld3
さっぱりわからない!
じつにおもしろい! 



62 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 15:37:21.97 ID:cM2L3W2H
あー俺分かったわー。記事内容100パー理解できたわー

65 :名無しのひみつ:2013/09/06(金) 17:10:20.66 ID:vlH/nmpn
>>62
じゃあ内容は理解出来てないなw




関連動画 犬スピン

コメント一覧

1. 名無し隊員さん  2013年09月06日 21:36
>>周期的なポテンシャルの中に
この辺りからウソがへたくそになっているよな。
こいつが研究したかってもう無理だよ。税金の無駄遣いはダメだよ。
震災の復旧に金を使ってくれ。
2. 名無し隊員さん  2013年09月06日 21:54

光で格子状のポテンシャルを作り出して原子の動きを制御するってのは
最近よくやられてる手法ですが…
3.   2013年09月06日 21:54
※1みたいなアホは毎回でて来るな
分からない理解する気もないなら黙ってりゃいいのに
4. 名無し隊員さん  2013年09月06日 22:11
ホッケ→シープサイクロン→犬スピン
5.   2013年09月06日 22:26
またイッテルビウムと光格子か!

ところで二本の光で回転電場を作って
そこに極性分子置いたら超高速回転とかできるんじゃね?

テラrpmの回転とか見てみたい
6. 名無し隊員さん  2013年09月06日 22:27
まじめな※しようと思ってたら最後の動画でやられたw
なんか中毒性がある。
7.   2013年09月06日 23:19
ヴェーダができてイノベイドができてソレスタルビーイングができて対話ですねわかります
8. 名無し隊員さん  2013年09月06日 23:30
※5
何でこの手の核スピンとかを使う実験はイッテルビウムなんだろうね?
Wikipediaは特に教えてくれなかったが、励起状態にし易いとか励起状態が
扱いやすい感じに安定とか、きっと理由があるんだろうな。
9. 名無し隊員さん  2013年09月07日 00:00
犬スピンの量子数は+5/2

こういうのって、タンパク質の最安定構造にサクッと到達できたりしないのかな。
10.    2013年09月07日 00:47
もつれ状態が維持される確率を高くしてゆくことは出来ると思うんだけど、
量子コンピュータの話になると、それでどうやって計算するつもりなのかが全然ピンと来ない。
確かに、一方がプラスであることを観測すれば、もつれ状態が維持されていると言う仮定のもとで、もう一方がマイナスであるという認識は光速の情報伝達速度を超える。
観測結果がマイナスなら、もう片方はプラスである可能性が高い、と、まあ、認識はできる。
で?それでどうやって計算処理をするんだ?
「こっちはプラスだったよ!」って送信してたら結局光速になっちゃうよね?
11. 名無し隊員さん  2013年09月07日 00:48
北半球だと右回りなんだよね 犬
12.   2013年09月07日 01:04
速くなってもメモリとか回線とかどうすんの?っていつも疑問
膨大な演算結果を回路間で送信できるのか格納できるのかって

量子コンピュータだとメモリどのくらい必要なんすかね?
13. 名無し隊員さん  2013年09月07日 07:47
キタエフスピン液体はハニカム格子で実現し得ると予想される特異なスピン状態、磁気秩序の事だよ。現在イリジウム酸化物が今これの候補にあがってる。ハニカム格子には Zigzag、Néel、Stripy、強磁性、量子スピン液体の磁気秩序が予想されてるが、そのうちの一つ。
これまで Ising や Heisenberg の模型が知られてきたけれども、Kitaev は位相幾何学的な証明によってその孰れでもない(無秩序にみえる)状態の安定性を事を示したけど、実在物質では未確認だった。Kitaev による理論模型の効果が現れる現象は実証済なので、後は完全なスピン液体を探すだけという状態。
14. 名無し隊員さん  2013年09月07日 17:39
>>28
>> 最適化問題において、ローカルミニマムのせいで真の停留値を見逃す可能性をほとんど無くすことができる

これまじなん?
15. 名無し隊員さん  2013年09月08日 06:44
この前、商品化に成功してgoogleとかYahooが受注しているっていう量子コンピュータは結局どうなったん?
ガセだったの?
16. 名無し隊員さん  2013年09月08日 14:40
※12
サイズよりもメモリIOがボトルネックになったりするのかな
17. 名無し隊員さん  2013年09月08日 18:59
※15

ガセだと思う、まだまともに演算できる機械自体設計概念上の存在だし。
18. 名無し隊員さん  2013年09月09日 10:25
※15
ガセではないよ
ただ、主流で研究されてる量子ゲート方式とは違って実現は楽な代わりに用途は狭い。

件のコンピューターは量子アニーリングっていうやつ。
ゲート方式で使ってる有名な猫みたいな重ね合わせっていう謎概念は使ってない。
問題はポテンシャルの山と谷の集まりで表現されて、トンネル効果でその一番低い場所を探し出すってやつ。
だから、「ある系の一番安定した状態を求めよ」って問題に還元できるものでないと解けない。

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