元スレ【物理】京大、ミクロな情報量を計算する幾何学的公式を発見「重力理論の宇宙は、量子ビットの集合体と見なせる」

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51 = 40 :

>>1
量子もつれの量を幾何学的に計算する公式を著者の一人(高柳)がポスドク時代に発見してから１０年以上経過しました。
この研究成果は、「宇宙が量子ビットで創られている」という新しいアイデアを生み出し、
最近では世界中で活発に研究が進められている大きな研究テーマとなっています。

ミクロな世界を支配する物理法則は量子論と呼ばれており、
また物質のミクロな構造のなかに含まれる情報の基本単位を量子ビットと呼びます。
そして、重力の理論（万有引力、一般相対性理論）と量子論を融合して、
宇宙の統一理論の構築を目指す分野が超弦理論です。
この分野では最近、「重力理論における宇宙は、量子ビットの集合体と見なせる」という
新しい考え方が多くの研究者によって支持され、活発に研究されています。

もう少し前提になる宇宙観を書いておいてほしいわ

52 = 40 :

>>28
一般相対性理論では、ある時空に含まれる情報は、その内部ではなく表面に蓄えられるとする原理。
この原理を用いると、重力の量子化という難問を、空間の表面に住んでいる、重力を含まない別の理論としてより簡単に定式化することができる

こんな世界観は簡単には受け入れられないだろ

53 :

量子もつれが時空を形成する仕組みを解明～重力を含む究極の統一理論への新しい視点～
http://www.ipmu.jp/ja/node/2175

情報量は宇宙トンネルの断面積――京大、ミクロな情報量を計算する新たな幾何学的公式を発見
http://engineer.fabcross.jp/archeive/180412_kyoto-u.html

この記事読むとスラスラと分かる

自然界に存在する電磁気力や核力は、量子論によってミクロな立場ですでに理解されているが、重力に関するミクロな物理法則は、現在も完全には理解されておらず、現代の物理学の重要課題の1つとなっている。
この問題の解決を目指す超弦理論の分野では、重力の量子化に関する難しい問題を、比較的理解の進んでいる物質の問題に焼きなおすことができる「ゲージ重力対応」という重要な考え方が1997年に発見されている。
↓
それは「D次元の反ドジッター宇宙（宇宙定数が負の宇宙）の重力の物理法則は、実はD-1次元の物質の物理法則と同じである※」ことを意味する
↓
「物質の量子もつれエントロピー（共有されている情報量）の大きさは、対応する反ドジッター宇宙の最小断面積に等しい」というもの。
この公式は、宇宙の幾何学的な構造が、物質の量子もつれの構造に直接対応していることを示し、「重力理論の宇宙は、量子ビットの集合体と見なせる」という新しい描像につながった。
しかし、この公式で正しく情報量が計算できるのは、対象となる2つの物体以外には物体が存在しない場合（純粋状態）に限られるという制限があった。
↓
純粋化量子もつれは、量子もつれエントロピーを、2つの物体以外の物質が存在する場合（混合状態）でも使えるように一般化したものの1つで、物体AとBが共有する情報の大きさ（相関の大きさ）を混合状態で測るものだ。
これにより、「混合状態におけるAとBの2体間に共有される量子ビットの情報量（相関）は、AとBをつなぐトンネルの最小断面積に等しい」という一般化された公式が発見された。

これが成り立つなら重力と量子の関係をだいぶ計算を簡単なモデルで考えられるということになるのでは。


※　ホログラフィー原理の模式図: 一般相対性理論では、ある時空に含まれる情報は、その内部ではなく表面に蓄えられるとする原理。
この原理を用いると、重力の量子化という難問を、空間の表面に住んでいる、重力を含まない別の理論としてより簡単に定式化することができる。

54 = 53 :

私の漠然とした理解ですが、
量子スケールの宇宙とマクロスケールの宇宙はフラクタル幾何学のような関係にあると理解しています。
だから目に見えるマクロスケールの現象でも特定の条件を揃えれば量子スケールの宇宙現象を想起させる現象を起こして何が起こるか観察することができ、
それらとこういう物理理論を援用してミクロとマクロの関係の理解に役立つのではと考えています。

55 :

バカッター宇宙はミクロな脳の集合体と見なせる

56 = 4 :

【アニメーター無念の死】　『枝野氏を信頼』『福島の桃食す』『急に鼻血』『胃液が逆流』『歯欠けた』
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1523670536/l50

57 :

わしの古い脳では理解できん。
今度生まれ変わってから理解するわ。

58 :

マクスウェルの悪魔の新型？

59 :

シュレディンガーの猫が微少化した感じじゃね？

60 :

図を見ても意味不明で笑う

62 :

普通の人間が読んで全く理解できないような説明しかできないってことは
たぶん理論のどこかに致命的な欠陥があるんだと思うよ
相対性理論も量子力学も数式は難しいけど何やってるのか言葉で全く説明できないってことはない
こんな意味不明な文章を他人に読まして平気でいられるような奴は悪いけど信用できない

63 = 61 :

>>62
君は地頭がいい人のD-1次元の思考しかできないから
D次元の思考をする人の理論が飛躍に見えるんだ
安心しろ。99.9パーセントの人がそうだから

65 = 61 :

>>26
PDFの用語解説が量子ビットだけで草

66 :

超弦理論って観測も実験・実証も不可能で、反証もできないんだろ？
信じるか信じないかはあなた次第じゃねーか。

67 = 26 :

＞針金を使って閉じた曲線を作り，石鹸液の中にひたしてからそっと引き上げてみよう．
＞すると，針金の枠に石鹸の膜が張るのが見られる．このような，石鹸膜がモデルとなる
＞ような数学的概念を極小曲面と言う．

トンネル＝針金に張る石鹸膜　って感じ？？

68 = 61 :

＞そのホログラフィー原理は未だ解明されていない。

マルダセナは「２つの理論をあり得ないほど単純化して計算してたら
何か知らんが２つの理論が同じだったみたい」と
言っただけだったのか

69 = 61 :

「混合状態におけるAとBの2体間に共有される量子ビットの情報量（相関）は、AとBをつなぐトンネルの最小断面積に等しい」

断面積が太いほど大量データを転送できる良い空間ケーブルが出来るわけか

70 :

宇宙の重力制御に成功してるUFO

どんなふうに数万光年を旅してるのだろう？

人類は重力のなぞを解き明かす日がくるのだろうか？

71 = 62 :

>>63
D次元の理論の次元を落としてD-1次元に単純化できるって話なのに
あんたのいうところのD-1次元の思考しかできない一般人に理解できるように
レベル下げて説明する気が全くないというか、できないんだろう
だから信用できないんだよ

72 = 26 :

>>66
直接の実験的証明はないけど他分野（原子核物理、物性、流体力学）との関連性が見つかり始めているから
間接的な証明は可能かもしれないよ。あと数学者が思いもつかないような予想をしてそれが新定理、新分野の創出に
役立っている。

73 = 70 :

量子力学では重力のなぞを解き明かせないと俺は思う

トップレベルの数学教授と話したが、６次元の物理が有力との事らしい

さて宇宙は何次元なんだろう？

74 :

そういえばダークマターどころか重力子も見つかってないんだって？

75 = 9 :

>>71
理論先行の発見は実験物理学者が実証して初めて一般人に理解出来るような説明がされる傾向があるんじゃないないかな
本当かどうか分からないし実験物理学者だけが理解出来ればいいわけだし

76 = 9 :

ただこの発見は量子コンピュータのアルゴリズムにヒントを与える可能性もあるから広く紹介する意味は有ると思う

77 :

量子ビット変換できるようになったらす

78 :

一つの量子しかない宇宙を考えるとただの相互作用図だな
何でも最小を取りたがるのは他の物理と同じかな

79 :

トンネルの内部なのか、あるいはその逆か
どちらでも良いはずと思う
どうなんだろう・・・

80 = 26 :

>>61
「AdS/CFT対応」ってのが最初に見つかったから使われているけど
もっと一般的に成立することがわかったから「ゲージ・重力対応」や「ホログラフィー原理」
って言葉を使うようになってるみたい

82 :

すっごく分かりやすく噛み砕いて書いてるんだろうけど全く理解できん！

83 :

ドジッター宇宙の名キャラクター達

84 = 83 :

公式発見するような
物事の整理を
日本人が出来たのは凄いな

85 :

>>51
知る限りではこんなのはどうだろう？

発端は1970年代のベケンシュタイン，ホーキングに始まるブラックホールのエントロ
ピーの話。

彼らは，ブラックホールのエントロピー，すなわちブラックホールの全情報量はブラ
ックホールを取り囲む表面積に比例することを示した。つまりブラックホールが物質を
吸い込むと，その分その表面積が増えると。

どうやら，空間領域に存在できるエントロピー，情報量には上限があることを示して
いるらしい。

これは大変不思議なことである。エントロピーとは状態の量であるから，本来ならば
体積に比例すべきだが，表面積に比例するとは！・・・

86 = 85 :

その後，ブラックホールの情報パラドクスの論争をへて，1990年代にトフーフトとサ
スキンドがホログラフィー原理を提案する。それは3次元を球面で囲ったとき，球の中
の情報がその表面に投映されるという仮説である。

直後にマルダセナがAdS/CFT対応，あるいはゲージ重力対応と呼ばれる関係を予言す
る。例えば，3次元宇宙の重力のふるまいはそれを取り囲む2次元球面で起こる場の量
子論で記述できるという。またその逆も成り立つ。

87 = 83 :

>>69
太さに関係なく最小断面に依存するんだろ

88 = 85 :

2000年代になって，笠と高柳が先のホログラフィー原理が量子もつれという基本量と
深く関わっていることを示す公式を見出す。これは先のAdS/CFT対応の基礎を与える。

つまり変遷を経て，ついに時空の最小単位は1ビットの量子もつれとよばれるものであ
り、それが無数に集まってできているのがこの宇宙ではなかろうか，という予想に至っ
たわけである。

今回の成果はこの公式の一般化に進展があったということだろう。

時空が量子もつれからなるとはどういうことか？なんとも難解な話だが，例えば物質
でいえば，アモルファスとか高分子からなるゴムのような弾性体みないなものなの
だろうか？

ぜひとも専門の人の意見を聞きたいものである。

89 = 83 :

>>54
そういうミクロとマクロの相似形が見つけられ無くなったのが
相対論以降の宇宙論でしょ

91 :

不純異性交遊による痴情もつれ

92 :

なるほどつまりこの世界の過去は確定しているが存在せず
未来はパラレルワールドで時間は幻想と言うことだな(テキトー)

93 :

去年の日経サイエンスでこの記事無かった？

94 :

現実の宇宙が反ド・ジッター空間である保証は全く無いので、単なるモデルに過ぎないけどね

95 :

なるほど完全に理解したわ

96 :

情報でこの宇宙ができているのはある意味納得。

情報で記述されたPCのゴミ箱はそこにゴミ箱がないのにゴミ箱として認識する。
バーチャルリアリティ（情報）が完璧になって、培養液に浮かべた俺の脳に触覚、視覚・・・全ての情報を送り込んだとしたら？

俺は今見ている世界と送り込まれた情報の世界の区別はできんと思う。

97 = 4 :

>>96
おれやあんたのためにわざわざ手の込んだ膨大な量のデータを用意して
仮想世界を作り出すことに何の意味があるのか
そんな面倒なことをやっても誰も得しない…
と考えると宇宙シミュレーション仮説もいまいち説得力ないんだよなあ

今この瞬間おれの目の前にある、このとっ散らかったPC机、お菓子の食べかす、床に落ちてる陰毛
これらが全部シミュレーションによるホログラフィーとかどう考えても無理があり過ぎる

98 = 16 :

とにかく
読もうと努力するけど
単語一つひとつが
ワケワカメ

小学校の理科から
やり直すとして
京大レベルの内容に
ついていくのに
何年掛かるのだろうか

99 :

なるほど、うん
こういう物理系のスレで内容が少しも理解出来なかったのはいつぶりだろう
マジでシミュレーション理論最強だろ、短絡的かも知れんが全部説明つくし

100 :

>>24
むずいし全く理解できないが、一応矛盾したことは書いていない気がする
この記事書いた人も凄いな

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