【物理】 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/東工大

東京工業大学(東工大)は9月3日、単一のYb原子を、99.997%の高い反射率をもつ2つの鏡の間にいれ、共振器QED効果を
誘起することで、原子中の核スピンの状態を、高速かつ高効率で読み取ることに成功したと発表した。

同成果は同大大学院理工学研究科物性物理学専攻の上妻幹男教授らによるもの。詳細は「Physical Review A」に
掲載された。

量子コンピュータの理想的な量子ビットとして、電子スピンに比べて、磁気モーメントの大きさが1/2000と小さく、
迷走磁場の影響を受けにくく長時間、量子情報を保持することが可能な「核スピン」があげられる。しかし、その一方で、
情報を高速、かつ高効率で読みだすことが難しいという課題もあった。

今回、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。

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。

また、高速の情報読み出しが可能になったことで、量子トモグラフィーの手法により、核スピンの量子状態を完全に
決定することが可能となり、その結果、行われた核スピン制御が、忠実度0.98、純粋度0.96という理想的なもので
あったことが判明したほか、核スピンがもつ量子情報が、T1=0.49s、T2=0.10sという長い時間保持されていることも
判明したという。

なお、今回の結果について研究グループは、大規模な量子計算を実現する上で十分な値といえ、今後、2次元光定在波
ポテンシャル中に、碁盤の目のように原子をトラップし、それらの間に量子エンタングルメントを形成することで、
量子計算を実現できる可能性が高まったとコメントしている。

マイナビニュース　2013/09/04
http://news.mynavi.jp/news/2013/09/04/067/index.html

東京工業大学　プレスリリース
http://www.titech.ac.jp/topics/news/detail_4514.html?id=topics
http://www.titech.ac.jp/images/nt20130902_kozuma.jpg

Physical Review A
" Quantum-state tomography of a single nuclear spin qubit of an optically manipulated ytterbium atom"
http://pra.aps.org/abstract/PRA/v84/i3/e030301

依頼がありました
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376913483/84

合わせ鏡キタコレ

量子コンピュータきた、

>量子計算を実現できる可能性が高まったとコメントしている。
だけど、D-wave-systemが量子コンピュータを実現しているのは何故？
両方ともウソツキ？

成る程さっぱりわかった

500μ秒…
２ｋHzが高速な世界とかｗ

>>3
あの会社の社長は未来人

量子コンピュータにXPはインストールできますか？

なんかよく分かんないけどSUGEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE!!!!!!!!!!!

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？

フーリエ変換が得意そう

あんま期待してない

ちなみに、おれが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

何を言ってるビウム？

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？

えっ佐野量子ちやんと違うの＾＾これは失意しました/植木等

よっし！！！
これでもう働かなくて済むよな？

>なお、今回の結果について研究グループは、大規模な量子計算を実現する上で十分な値といえ、

「忠実度0.98、純粋度0.96」で、「大規模な量子計算を実現する上で十分な値」wwwwwwww

>今後、2次元光定在波
>ポテンシャル中に、碁盤の目のように原子をトラップし、それらの間に量子エンタングルメントを形成することで、
>量子計算を実現できる可能性が高まったとコメントしている。

量子エンタングルメントの形成で、更に誤差出まくるから、大規模な量子計算の実現は、無理だっての

>>9
スパコンサイズのスマホになりますが？

>>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。

いったい 何歩 前進したら気が済むわけ?

>>18
>量子コンピュータの進展の遅さは異常。

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、、、

そりゃあ、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

これ完成するとリニアたこライダーみたいな研究施設いらなくなるの？

所詮はアナログコンピュータの一種
使い物にならん

>>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。

勝手にコケるなよ
その船には俺も乗るんだからな

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

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？

最近　２ｃｈの　バナー？？　広告が　ひどいもんだ

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
ほとんどな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

>>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

科学研究費補助金ランキング

１位　東京大学　１９０億円
２位　京都大学　１１７億円
３位　大阪大学　９４億円
４位　東北大学　９１億円
５位　九州大学　５５億円
６位　北海道大学　５４億円
７位　名古屋大学　５３億円
８位　東京工業大学　４２億円
９位　理化学研究所　３３億円
１０位　筑波大学　３０億円

正直、もう出来てるんだとすれば、スレタイがちょっとなあ

>>30
東工大は京大の次ぐらいかと思っていたが案外低いな。筑波大も大したことはない。
理科大はランクにすら乗っていないのか・・・。

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

>>23
>原理的に無理なら、みんな必死こいて研究してないって。

専門馬鹿って、そういうもんだ

>着実に精度は向上してるし、実現はするだろう。

向上してないってば

もういいから量子コンピュータが出来てから言えよ

別スレではできてるという話だ

量子グリッドコンピューターが出来るんですね。了解

反核団体が…

超電磁スピン

あれなー核スピンな

量子コンピュータってのはいろんな研究所で多くの研究者が取り組んでる問題なのに、
それを否定するのはネットで真実知った人たちばかりなのが全てを物語ってる

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−量子コンピュータにも利用可能なキタエフスピン液体実現へ
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/

出来てる割にはさっぱり続報を聞かない量子コンピュータ（笑）

キジも鳴かずば撃たれまいに。

>>24
やっぱり居たかwww
ブックマンさん、早いッスね？

「実現に一歩」ばっかだな
後何歩あるんだよ
一歩詐欺はもう信じねえぞ

量子コンピューターの実現に期待できる とかって 論文の最後に必ず入れる決まり文句
みたいなもの。実現は無理でも 必ず入れる呪文。

>>33
宇宙にもっていこう

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。

>>32
そりゃ単科大学は総合大学より低いでしょ

>>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
【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/

誤報や捏造だとでも言い張るのか？

キチガイに　つける薬もレスも無し

>>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。

ttp://blog.livedoor.jp/dogon23/archives/26404315.html
> 「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。

> 今回研究チームはこの蜂の巣構造を、一連の「量子モンテカルロシミュレーション(quantum Monte Carlo simulations)」
> ※を実行することでモデル化。モデリングには日本にある新手の「京(K computer)」という、世界でも三本の指に入ると
> 謳われるスーパーコンピューターが使用された。
[...]
> 結果、研究チームは2,592もの原子位置を含む蜂の巣格子をモデル化することができたが、これは先行の研究によって
> なされたもののおよそ4倍にあたる。

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(ﾄﾞﾔｧ)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。

>>53
>26　の疑問に対する例と言っていいだろうな

>>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

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。

>>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あまり関係は無い
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

>>57
俺の認識では、大変なことにならないのは密度汎関数近似のような
非常に大胆にばっさり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

訂正　密度汎関数近似→密度汎関数の枠組みにおける局所密度近似のような

ゼーガペインの世界が現実に・・・
エンタングル！

さっぱりわからない！

じつにおもしろい！　

あー俺分かったわー。記事内容100パー理解できたわー

神速になってもやることは２ｃｈ

>>11
その話をバカにできる家族ってスゲー高教養だな

ふつうは、
×　バカにする
○　気が狂ったんじゃないかと思って腫れ物に触るような態度を取る

>>62
じゃあ内容は理解出来てないなw

自分が理解出来ないからなのだが、量子コンピューターは胡散臭い。

量子コンピュータ使えば、画像処理で１ヶ月かかる処理が
0.00001秒くらいで終わる。
リアルタイムレンダリングや自動お絵描きが可能になる。

>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。

>67 ：名無しのひみつ：2013/09/06(金) 21:31:49.63 ID:+r4ASYkM
> 量子コンピュータ使えば、画像処理で１ヶ月かかる処理が
> 0.00001秒くらいで終わる。
> リアルタイムレンダリングや自動お絵描きが可能になる。

>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
> 【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/
> 誤報や捏造だとでも言い張るのか？

いよいよヨルムンガンドか

>>68 69
キチガイに触るな。

審判の日も近いな

【工学】ナノスケールのスピン渦を利用したマイクロ波整流効果を発見/東大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1378805306/

>>51
>これとかな
>【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/

お前、馬鹿だな

>誤報や捏造だとでも言い張るのか？

じゃなくて、それ精度の話じゃねーし、多光子使っておいて、

>絶対に安全な量子暗号通信や超高速な量子コンピューターの実用化が近づく。

は、完全な嘘

>>55
精度も良くねーよ

>>66
それって、昔、「空を鉄が飛ぶなんて、胡散臭い」と言ってた人達と同じだよｗ
今じゃ、誰もが空を飛んで移動する時代になってる
同様に、今後は量子技術が発展して、生活にも使われるようになる
というか、すでに半導体の中では量子力学の原理が使われてるよ
つまり、コンピューターを使ってるなら、量子技術を何らかの形で使ってることになるし、
医療でもMRIとか使ってるなら、量子効果を使ってることになる

アナログ計算機

>>75

量子コンピュータって既に発売中じゃなかったか

日教組連中も生態電位スピンが左巻きなんやろーね。

>>20
DNA関連の技術進歩の速さは異常だから
おんなじ統計的な結果でよければ
アボガドロ定数クラスの演算は余裕

>>74
>>20で精度が足りないと書いときながら、今度は精度は関係ないと来たか。

ぶれっぶれだなｗ

ぶれているのではなく重ね合わせられているのかもしれない

>>81
>>>20で精度が足りないと書いときながら、今度は精度は関係ないと来たか。

精度の話じゃない話を精度の話じゃないといったら、精度は関係ないことになんのかwwwww

>>83
おうおう。
じゃあ、精度が上がっても原理的に無理(>>20)という所を論証して貰おうか。
それと、>>34の精度が上がって無いというのも説明しろよな。

>>84
>じゃあ、精度が上がっても原理的に無理(>>20)という所を論証して貰おうか。

だって、アナログだもんwwwwwwwwwwww

>それと、>>34の精度が上がって無いというのも説明しろよな。

今度は、悪魔の証明か

お前、本当に馬鹿だな

原子の温度を10μKのオーダーにまで冷やし…

>>85
自分で言い出した事を説明出来ないレベルなら、DQNでも書ける事じゃなくて、せめてもっと面白い事を書けよ。

>>87
お前が悪魔の証明って言葉の意味すら知らない馬鹿だｔってことは、わかった

科学技術の功罪は大きいな。量子コンピューターを使えば、副作用の極めて
少ない新薬が迅速に開拓できる半面、今までの暗号技術が無効になる危険性
を秘めている。

既知の量子演算では攻略を短縮できないタイプの暗号、既に考案されてますので、問題ありませんよ
わりと近頃ではあるが、ちゃんと「今までの」です

>>85
汎用量子コンピューターと計算機としての量子コンピューターを区別しましょうね。
なるほど、特に根拠は無いと。
放射脳と同レベルかよ、相手して損した。

量子コンピュータをアナログと言ってしまうのはどうなのかな。
いわゆるアナログコンピュータとの相違はきちんと伝えた方がいいのでは。
別に、0から1（規格化されているとして）の間の結果が出てくるわけじゃないからな。

0から1の間の色々な値が出てくることがあるのがアナログコンピュータ。
量子コンピュータの出力はあくまでもバイナリーで、
「確率1-xで答は1、確率xで答は0」（あるいは0、1逆）　みたいな出かた。

1ビットではなく実用的なビット数にすること、xを0に近づけること、が必要で
それらのためにどんな手段があるか探している

x が 0 ではないから実用性がない、という主張も見かけるが
それは少し乱暴だろう。　どんな応用分野を想定するのかによって
許容することができる x の大きさは桁が簡単に変動する。

>>91
>汎用量子コンピューターと計算機としての量子コンピューターを区別しましょうね。

wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww

お前、もはや自分でも何言ってるのかわかんなくなってるだろ

計算機としても何も、汎用量子コンピューターって、漢語にしたら汎用量子計算機なwwwwww

>>92
>別に、0から1（規格化されているとして）の間の結果が出てくるわけじゃないからな。

出てくるから、アナログコンピュータなんだが？

>「確率1-xで答は1、確率xで答は0」（あるいは0、1逆）　みたいな出かた。

出てるじゃないか、盲

x はパラメータであって計算の解答出力ではない。

例えば、実数計算を普通のデジタルコンピュータの浮動小数点計算で
代替する場合にもいくつかパラメータが存在する

>>95
>x はパラメータであって計算の解答出力ではない。

お前、量子コンピュータの計算過程について、本当に何もわかってないんだな

だからこそ、

>>92
>量子コンピュータをアナログと言ってしまうのはどうなのかな。

とか、すっとぼけた事を言うわけだが

言うて、今のコンピューターもアナログコンピューターと言えるわなｗ

>>94
具体的な反論が出来ないから、言葉尻をあげつらう事しかできないんだな。
どう読んでも、汎用計算機と専用計算機という意味合いだろう。
チョン並みの読解力しかないの…、あ、そのものか
日本人扱いして御免ね。
２ちゃんに居ないで、イルベとかに帰ったらどうかな。

量子コンピュータってのはいろんな研究所で多くの研究者が取り組んでる問題なのに、
それを否定するのはネットで真実知った人たちばかりなのが全てを物語ってる

>>92
結局は２進数で演算したり結果を取り出したりしたいのね
１０進数なら数の要素が０〜９、２進数なら数の要素は０〜１
なんらかの状態をそれら要素に見立てて演算するのがデジタル式で
連続的な状態をそのまま扱うのでなければアナログではない？

ところでグーグルが量子コンピュータを導入したという話はどうなった？

>>99
研究というのはそういうものでトンデモ分野ですら研究は存在している。
ＵＦＯ研究ですらアメリカ政府がまじめにやっていたぐらいだ。

お前それ、UFOじゃなく空飛ぶ円盤の研究だろ。
立派な工学じゃん。

どこがトンデモなのか。

ＵＦＯの飛行技術と思われるものはＮＥＣが特許とってるだろ

もしトンデモ分野があったとしてもそれ相応のお金と人材しか集まらない
膨大な金と優秀な人材が湯水のように使われている量子コンピュータが同じだと主張するのは間違い

>>97
言えない

>>98
>具体的な反論が出来ない

それ、お前

>>104
>膨大な金と優秀な人材が湯水のように使われている量子コンピュータ

ねーよ

何をいまさら実験だな。
要するに真夜中に鏡を2枚向き合わせると、原子サイズの悪魔がつかまえられると、そういうことだ。

>>105
なんで精神障害者にさわるの？ｗｗｗｗうつるぞ、怖いぞ。

オカルト雑誌読んで量子ちゃーんて擬人化しているようなキチガイだらけ。

【物理】質量をもたない光子を相互作用させ、結合させて「分子」を形成することに成功／MITなど
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1380573547/

>>107
なんでそんなに詳しいんだ？
関係ないか本人同類じゃなければ絶対知らないだろそんなの

やっべ、触れちゃったし文章滅茶苦茶だし>>107が同類ってことしかわからないし
非常につまらない人生を送る人のその人生への責任はその人にあります
核スピンを制御できればこのような結論を導き出すことも造作無いことです
これが東工大卒の実力です

（へ？）

>>110>>109
おまえの自作自演じゃないの？
文章力は大差ないよ。

量子コンピュータの開発って、錬金術の研究と同じなんだよ。
結局実現は不可能だけど、この研究で科学は大きく進歩する。しらんけど。

だいたいこの位って答えだすコンピュータに価値あるの？

>>113
あんたはどういうものを目指して量子コンピュータを開発しているのか、もっとよく知る必要がある。

結婚して８年、いまだに子供ができずに悩んでいた夫婦が不妊治療のため
病院に行ったところ、実はセックスという行為自体を知らなかったことが
わかりました。

治療にあたった病院によるとこんなケースが急増しているとのことです。
医師が一連の検査をしても身体的には全く健康であり、医師が彼ら夫婦に
どのくらいの頻度でセックスをしているのか尋ねたところ、この夫婦は
怪訝そうな顔つきで「セックスって何ですか？」と聞き返したのです。
病院関係者によると、彼等は東京工業大学の卒業生同士で、単に勉強漬けな
環境の中で育ったため、出産するにはセックスするという事を知らなかったのです。

>>111
触ったらだめ

スレ立て依頼があったがスルーされてるな。

　NII、量子コンピュータシステムの性能を理論的に統合評価できる手法を開発
　　ttp://news.mynavi.jp/news/2013/10/10/228/index.html

　　ttp://www.nii.ac.jp/userimg/press_20131008.pdf
　　ttp://www.nii.ac.jp/news/2013/1008
　　ttp://www.nature.com/ncomms/2013/131003/ncomms3524/full/ncomms3524.html
pdf の図に、どの程度の誤り率の素子をどの程度の数用意すれば
どの程度の時間でどんな大きさの問題を解くことができるのか、示されている

素子の誤り率がゼロであることは、答を得るためのシステムの
必須条件ではない。

この板で延々と量子コンピュータは不可能と言ってる人の
刺激になりそうな話

>>117

117wwww

シャープ SuperMZ MZ-2500 16ビットが霞んだ。　1985年10月1日
https://www.youtube.com/watch?v=dl6NXtKoBLE

量子コンピュータきたな
ついにフルダイブ環境システムが完成するのか

>>117
4096ビットの数の素因数分解には、1%くらいの誤り率の素子が100兆個ほど必要wwwww

量子コンピュータの未来は、明るいなwwwwwwwwwwwwwwwwwww

117の中２病はなおらない。

4096ビットで表現できる十進数は1200桁を超える。
”途中を飛ばさない”素数表の先頭はたぶんまだ数十桁

>>124
そんな高校生レベルの知識をひけらかすって、ちょっとは恥を知れ

で、1200桁だったら何なんだよwwww

4096ビットが出てくるのにはそれなりの理由があるんだが、十進の桁数なんか何も関係ねーぞ

量子コンピューターが出来たら素因数分解が速くなるんだろ
それで何ができるようになるの

能書きは後で聞くからはよ作れや
何十年かかってんの

>>125
中学生レベルの知識の自慢乙