元スレ【物理/教育】18歳が非常に異なる物質間の「量子もつれ」論文をPhys. Rev. Aに掲載　奨学金獲得しスタンフォード大に進学

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1 = :

18歳が一流誌に「量子もつれ」論文を掲載

18歳の青年が、量子コンピューター実現等のカギを握る「量子もつれ」を扱った論文を、世界有数の権威ある物理
学誌『Physical Review A』に発表した。15歳から量子の世界に取りつかれたという彼の子ども時代等を紹介。
物事は一直線に進んだわけではなかった。

アリ・ディコフスキーくん。ワシントンDCから西に約50kmのバージニア州リーズバーグにある自宅にて。Photos: Brendan Hoffman/WIRED

アリ・ディコフスキーは15歳のときに、PBSのドキュメンタリー番組で物質の新たな相であるボース＝アインシュタイン凝縮
（BEC）の生成に取り組む物理学者たちを知った。そのとき直観に反する量子の世界に魅了され、同時に、人々が
これまで見たことのないものを生涯をかけて作り出すという考えに心を打たれた。

BECは、1920年代にアルベルト・アインシュタインとインドの科学者サティエンドラ・ボースによってその存在を予言されて
いたもので、固体でも液体でも気体でもない。プラズマでもない。超低温状態でのみ生じ、不可思議な量子力学
特性を示すBECは、そのいずれとも異なる物質相であり、複数の原子が集まってひとつの「超原子」として振る舞い、
粒子が波のような挙動を示すものだ。

現在18歳になったディコフスキーくんは、BECとはまた別の量子世界の奇妙な現象である量子もつれに関する研究
論文を、世界有数の権威ある物理学誌『Physical Review A』に[5月29日付けで]発表した。

共同量子研究所（Joint Quantum Institute）に所属する研究者スティーブン・オルムシェンクを共著者としているが、
「すべての力ずくの計算や、その他の細かな作業のほとんどをアリが担当した」とオルムシェンク氏は言う。「確かに彼は
若いが、主著者にふさわしい」。（共同量子研究所は、米国立標準技術研究所（NIST）とメリーランド大学カレッジ
パーク校が共同して運営する研究機関だ。）

この論文は、空間的に離れていて、そして非常に違いの大きいふたつの粒子を、光を使ってもつれ状態にする方法に
ついての理論的解析であり、解析の約90％はあらゆる可能性を試すための「力ずくの計算」からなる。この論文は、
技術研究の究極の目標とも呼ばれる量子コンピューター開発の試みに新たな境地を開く内容となっている。

地元のコーヒーハウスで友人と過ごすディコフスキーくん（写真中央）。

ディコフスキーくんの母親によると、彼は3歳のころから算数の計算が大好きだったという。自動車のなかで父親から
出される算数の問題を解くのが好きだったのだ。

父親はイェール大学で経営学修士を得た市場リサーチャーで、ハイテク企業の幹部だった。初めのうち、父親から
出される問題は足し算や引き算の簡単なものだったが、すぐに複数桁の掛け算や、大きな数の平方根になって
いった。そして小学校に入ると、物理学の問題に近くなっていった。

「学校では退屈だったけれど、学校から帰ると父親が代数の問題を用意してくれていた。そしてそれはだんだん、数学と
いうよりは、数学を使って何かを表現する性格が強くなっていった。物理学とはそういうものでしょう」

しかし、物事は一直線に進んだわけではなかった。彼が9歳のときに父親が心臓障害で突然亡くなったのだ。47歳だった。

ディコフスキーくんが持っていた学習への関心はほとんど死に絶えるところだった。「彼は何年も、非常に落ち込みました」と
母親は言う。

「ぼくはいろいろなことに希望を失ってしまった。特に自分の勉強については絶望した。父親なしでは、自分の勉強など
無意味だと思ってしまったんだ」とディコフスキーくんはいう。「2週間ずっと、家から出るのを拒んだ。その後学校に行か
されたけれども、幸せではなかった」
>>2辺りに続く

TEXT BY CADE METZ　TRANSLATION BY ガリレオ -高橋朋子/合原弘子
WIRED NEWS 2012年6月8日
http://wired.jp/2012/06/08/ari-dyckovsky/
Analysis of photon-mediated entanglement between distinguishable matter qubits
A. M. Dyckovsky and S. Olmschenk
Phys. Rev. A 85, 052322 (2012)
http://pra.aps.org/abstract/PRA/v85/i5/e052322

2 = :

そんなディコフスキーくんに、幼いころからの好奇心を再び呼び起こさせてくれたのは、母方の祖父だった。「物事に関心を
失ってしまった状態であっても、学校での勉強はやさしすぎた。けれども祖父は、物事を違ったやり方で見ることを教えて
くれた。成績でAを取っても無意味だと祖父に言われて、ぼくはびっくりしてしまった。祖父は、Aを取ってもそれはお前の
ベストではないし、ベストに近いものでもないと言った。時間はかかったけれども、そのうちぼくは祖父の言うことを理解
するようになった」

ティーンエイジャーとなったディコフスキーくんは母親の勧めもあり、バージニア州スターリングにあるラウドン科学アカデミーに
入学した。このアカデミーは、ラウドン郡の公立学校から科学や数学の才能のある生徒を選抜して教育するマグネット・
スクールだ。

テレビ番組でBECと出会ってからは、ディコフスキーくんは量子力学の基礎を独学で学んだ。そして独学に限界を感じた
彼は、大学教授や研究者およそ70人に電子メールを送り、もっと勉強したいので力を貸してほしいと依頼した。

ひとりだけが答えてくれた。それが、NISTにいたオルムシェンク氏だ。同氏はしばらくディコフスキーくんにとっての先生に
なったが、彼らの関係はそのうち協力関係になっていった。

ディコフスキーくんのベッドの脇には、10代での量子研究で獲得した栄誉の品が飾られている。

1930年代半ばにアインシュタインらが初めて考察した量子もつれとは、物理的に離れているふたつの粒子が、互いに
影響を及ぼしあう状態を指す。われわれになじみ深い古典物理学の世界では、このような状態は常識的には考え
られない。しかし量子力学の世界では、いたって現実的な現象だ。簡単に説明すると、量子もつれの状態では、
ひとつの粒子の量子特性が変化すると、もうひとつの粒子にも変化が生じる。

量子テレポーテーションを使えば、情報を量子コンピューター内のある場所から別の場所へ移動させることが可能だ。
IBM研究所のチャールズ・ベネットによると、問題は、たとえこれが実験室の外で使えたとしても「複数の大きな障壁」が
存在することだ。ディコフスキーくんは論文の中で、互いに似通っている粒子どうしではなく、互いに大きく異なる粒子の
間に量子もつれ状態を生じさせる方法を示した。

「過去のほぼすべての研究、また現在行われているほとんどの研究でも、対象となっているのは同一の原子やイオンなど、
互いに違いのないふたつの量子メモリ間での長距離もつれだ」とディコフスキーくんは述べている。「われわれは、同一の
物質同士のもつれだけでなく、非常に異なる物質間のもつれにまで知見を広げた」

互いに異なる粒子は、それぞれ量子コンピューターの異なる場所に用いるのに適しているため、利点が大きい。そうした
粒子の中には、メモリとして用いるのに適しているものもあれば、プロセッサーに適しているものもある。「量子ビット（キュー
ビット）を、例えば光子（フォトン）状態からイオン状態や核スピン状態、量子ドット状態へと移行させるように、ある物理的
形態から別の形態へと移行させることは重要だ」とベネット氏は述べている。

「量子情報の保存手段として、何十ものシステムが提案されている。情報をひとつの形態から別の形態へと移行させる
ための知識を増やせば、それだけ量子コンピューターの実用化に近づくことになる」

ディコフスキーくんは今回の論文で、Intel Foundationから50,000ドルの奨学金を得た[Intel ISEF（国際学生科学技術
フェア）で次点となった。以下の動画はISEFでのインタヴュー]。そしてスタンフォード大学への入学も決まった。しかし、
それは古典的な世界での話にすぎない。彼は量子の世界において、もっと進んだところにいるのだ。

http://www.youtube.com/watch?v=V7EhrCKwpZ0&feature=player_embedded

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3 :

オレの後輩、頑張れよ！

4 :

佐野量子
南野陽子
東京電子

5 :

天才は桁が違うねぇ。周りの人間なんか喋る猿ぐらいにしか見れないだろうなぁ

6 :

量子くんずほぐれ…ハハ…

7 :

すごいなー
こういう神童に生まれると
どれだけ得なんだろう・・・

8 :

電波子って結局脱いだの？

9 :

この世界は、簡単に言うと影らしい。

10 :

>>2
うむスーパーサイエンスハイスクールがズバ抜けるな
あとはみんなダメでスたorz

12 :

>>11
お前が使ってる安物の糞PCも簡単な計算しか出来ないよ

13 :

＞複数の原子が集まってひとつの「超原子」として振る舞い、粒子が波のような挙動を示すものだ

「粒子が波のような挙動を示す」ので代表的なのが光子
波動が、4次元空間内の振動の3次元空間のゆがみとして表されるのなら
我々が知覚し得ない4次元空間で影響し合って、3次元の我々から見ると
「物理的に離れているふたつの粒子が、互いに影響を及ぼしあう状態」に
見えるのは容易に推測可能

14 = 13 :

ニュートン力学はアインシュタイン力学や量子力学の近似、アインシュタイン力学や
量子力学は大統一理論の近似
不確定性は我々の4次元時空から直接観測しえない5次元時空以上の現象の影響を
考慮した結果現れると考えることも出来る
超弦理論は、物質の構成単位を点という1次元からからひもへの2次元に昇華させた
ところに1つの意義がある

15 = 13 :

超弦理論は、物質の構成単位を点という0次元からからひもへの1次元に昇華させた
ところに1つの意義がある

0次元の点が振動すれば、それは1次元の線になり、1次元の線＝ひもが振動すれば
2次元の平面になる
2次元の「超面」が振動すれば、言うまでもなく3次元の立体空間になる
その「超空」＝我々の世界が振動しているのを直接観測できるのは4次元空間からだけ

17 :

この子もユダヤ系なんだろうな

18 :

小学生で釣る側から狩られる側になった
縺れた漁師の釣り基地さんが一言↓

19 :

新井素子
ジョセフソン素子

21 :

そしてこれがディコフスキー粒子の発見につながる

22 :

>>2
ビデオはいかにもNerdって感じだなｗ

23 :

>>22
黄色人種の僻み根性はみっともなすなぁ・・・

24 :

でも漁師のことはほとんど解明されないまま
将来は漁師コンピュータなんかがとりあえず出来ちゃったりするんだろうな
そういうことは世の中にけっこうあるしね

25 :

なるほどな

26 :

あっちではこういう事が有るんだな。
只の人にならないよう頑張って欲しいわ

27 :

でも18歳だからそれほど特殊でもないな
いきなり教授に就任のほうがいいのに

28 :

>>11
コンピュータはコンピュータだ
計算機以外の何物でもない

29 :

よくわかんないけど、もつれてるなら良くないと思います。

30 :

>>9
>>13
いいとこまでいってるねー
まだ先がある
がんばって

31 :

人間関係のもつれはどうしたら

32 :

１８歳が、とか高校生が、とかどうでもよくないか？
どうせこいつらだって１０年経てばおっさんと呼ばれる年になる普通の人間だぞ
１０歳で脱童したぞって自慢するのと大差ない気がするよね？

34 :

何歳で学位取得とかは大したことないが、
新しいことを考えて論文にまでまとめられるのは能力だよ。
数学科とかだと、４０歳でも５０歳でもダメな奴はダメ。
３０代で教授になれなきゃ終わりな世界。

35 :

天才でも飛び級しないんだな
環境も遺伝資質も才能も恵まれすぎて、中年以降凡人になりそう

36 :

で、どう量子をコントロールするの？

37 :

ある次元で不確定な現象も次元を上げれば不確定性が解消するように
見えるのは一時的なものであって、更なる不確定な現象を免れ得ず
どこまで次元を上げても不確定性は解消しないというのが
私のＩ不確定性原理なのだ。そのうち、超天才数学者がそれを証明してくれるはず。

38 :

やっぱ親の知的レベルって大切だと思うわ
親がパチンコばっかやってたらこんな子供に絶対ならんだろうしｗ

39 :

>>38
君の両親やジジババを見てるとホントにそう思えてくるよ。

40 :

>>14
不確定性は対象の状態を変えずに観測を行う事が不可能である事から
ある瞬間の１つの粒子の２つの物理量を観測しようとしても少しタイミングのずれたものとか
状態が変わってしまったものしか観測できないっていう事でしょ？
観測しえない他の次元がーとかじゃなくて

41 = 40 :

>>37
次元を上げるってなんだ？
単位を量的に細かくするってことか？

42 :

アリスとボブの重ね合わせを観測していた僕の股間は収束するどころか膨張した
ゆえにコペンハーゲン解釈は間違いである

43 :

ビッグバンセオリーに出てた人？

44 :

もう、何が書いてあるのかすら解りません！＞＜

46 :

なんか変なの紛れ込んでるぞｗ

47 :

>>26
たまに天才が現れるけど、その後パッとしないよね。

48 :

>>2
最後の段落に気の効いた〆を入れようとしてスベってるなｗ

>>13-15
自分が理解できてないコピペを貼ってなにがしたいの。

49 :

Intel ISEFの優勝者
Jack Andraka, 15
は理論ではなく実験だったみたいだけど、どうやって1位とか評価すんのかな。
物理と化学、理論と実験の最先端をすべて把握した評価員なんてそういないだろう。
やっぱ投票とかかね

50 :

量子コンピュータは既に完成しているさ、それを量子コンピュータと
呼ばないなら。今後でてくる全ては量子コンピュータではない。

おまえら馬鹿だろｗ

http://www.dwavesys.com/en/dw_homepage.html

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