1: ジオろぐ 2025/09/30(火) 22:34:26.02 ID:CY5Hckuv
不確定性原理を回避する実験に成功――位置と運動量を同時に高精度で測定
オーストラリアのシドニー大学（University of Sydney, USYD）と英国のブリストル大学（University of Bristol）などによって行われた研究により、量子力学の基本法則「ハイゼンベルクの不確定性原理」を回避して、これまで同時測定が不可能とされてきた位置と運動量という二つの物理量を、同時に高精度に測定することに成功しました。
核となる理論は、量子の揺らぎ（不確定性）そのものを完全になくすのではなく、あまり必要ではない情報を不確定性の闇の中に投げ込む代わりに、より精密に計りたい要素を引き出すという「情報の交換」です。
この量子的な交換を行うことで、古典的なセンサーでは到達できないレベルでの高感度測定が実現しました。
これまで「避けられない壁」とされてきた不確定性原理の限界に対し、今回の成果はどのような新しい未来を描き出すのでしょうか？
研究内容の詳細は2025年9月24日に『Science Advances』にて発表されました。
（以下略、続きはソースでご確認ください）
ナゾロジー 2025.09.30 18:00:44
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/185800
オーストラリアのシドニー大学（University of Sydney, USYD）と英国のブリストル大学（University of Bristol）などによって行われた研究により、量子力学の基本法則「ハイゼンベルクの不確定性原理」を回避して、これまで同時測定が不可能とされてきた位置と運動量という二つの物理量を、同時に高精度に測定することに成功しました。
核となる理論は、量子の揺らぎ（不確定性）そのものを完全になくすのではなく、あまり必要ではない情報を不確定性の闇の中に投げ込む代わりに、より精密に計りたい要素を引き出すという「情報の交換」です。
この量子的な交換を行うことで、古典的なセンサーでは到達できないレベルでの高感度測定が実現しました。
これまで「避けられない壁」とされてきた不確定性原理の限界に対し、今回の成果はどのような新しい未来を描き出すのでしょうか？
研究内容の詳細は2025年9月24日に『Science Advances』にて発表されました。
（以下略、続きはソースでご確認ください）
ナゾロジー 2025.09.30 18:00:44
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/185800
7: ジオろぐ 2025/10/01(水) 08:08:43.23 ID:eYxi+xqh
>>1
いろんなところを読むと
「ここからここまでの位置にいる」「この範囲の運動量をもつ」ということが既知の場合は、
「差分を測定する」ことで不確定性原理を回避できるらしい
たとえ話として、時針しかない時計は時が分かるが何分なのかは正確に読み取れない
分針しかない時計は、時は分からないが何分なのかはより正確に読み取れる
時を「限定する」ことができれば、分を読む(差分を読む)ことで、時刻を精度良く読むことが出来る
みたいな
位置と運動量の二つの差分をどうやって測定するのかは、まだ理解できていない
いろんなところを読むと
「ここからここまでの位置にいる」「この範囲の運動量をもつ」ということが既知の場合は、
「差分を測定する」ことで不確定性原理を回避できるらしい
たとえ話として、時針しかない時計は時が分かるが何分なのかは正確に読み取れない
分針しかない時計は、時は分からないが何分なのかはより正確に読み取れる
時を「限定する」ことができれば、分を読む(差分を読む)ことで、時刻を精度良く読むことが出来る
みたいな
位置と運動量の二つの差分をどうやって測定するのかは、まだ理解できていない
25: ジオろぐ 2025/10/01(水) 17:44:24.94 ID:X0UD5+wk
>>1
不確定性原理がまちがってたってこと？
かなり衝撃なんだが
不確定性原理がまちがってたってこと？
かなり衝撃なんだが
27: ジオろぐ 2025/10/01(水) 17:59:42.03 ID:CpDEzLpH
>>25
ハイゼンベルクが提示した不確定性原理は定量的には間違ってることがとっくに分かってる
ハイゼンベルクが提示した不確定性原理は定量的には間違ってることがとっくに分かってる
27: ジオろぐ 2025/10/01(水) 17:59:42.03 ID:CpDEzLpH
測定を工夫することによって物理量のゆらぎを抑えることができるのも分かってて>>1はその一例
2: ジオろぐ 2025/09/30(火) 22:51:29.56 ID:WxZhw+MW
つきまとって観察し続けると不確定要素はなくなるのか。
3: ジオろぐ 2025/09/30(火) 22:52:27.02 ID:yEZaLFQb
不確定性原理を回避するとな。どっちか一方しか分からないのに同時って。どういうこと？
4: ジオろぐ 2025/09/30(火) 23:02:28.23 ID:meiD9jEL
観測がノイズ
5: ジオろぐ 2025/09/30(火) 23:55:01.56 ID:E2fKdvdI
つまり！位置も運動量もそこそこは測れる
9: ジオろぐ 2025/10/01(水) 08:23:09.89 ID:psTMAEPb
記事を読んだ感想だとモジュラー計測自体に不確定性が宿るがそれでも正確性を担保した感じかな
13: ジオろぐ 2025/10/01(水) 11:06:35.99 ID:Zq2KP2tn
ただ観測方法を変えただけのお話で割とどうでもいい。
14: ジオろぐ 2025/10/01(水) 11:10:04.42 ID:ew8MpL47
測定したい対象にも拠るだろうが記事にある「不確定性の総量」ってのがあらかじめ一定に決まってるってのも不思議だな
19: ジオろぐ 2025/10/01(水) 15:33:44.05 ID:psTMAEPb
だから量子もつれを介する必要がある
1の記事にもそう書いている
スクイーズ光を介して時間のズレを測っている
言わばスクイーズ光に不確定性を転嫁して両方を測ろうとしている、と認識している
スクイーズ光自体に生じる不確定性は消えないが、2つの時計(分針、秒針時計)の同期を担保している
その壁を完全に壊すことはできませんでしたが、巧みな方法で「回避」したり「すり抜けたり」することができないかと試行錯誤を重ねてきたのです。
例えばその方法の一つとして「量子のもつれ（エンタングルメント）」という現象を使うことがあります。
エンタングルメントとは、複数の粒子がまるで見えない糸で繋がれているように、一方の粒子の状態がもう一方の粒子の状態に瞬時に影響を与える、量子特有の不思議な現象です。
重力波を検出する有名な実験装置である「LIGO（ライゴ）」では、このエンタングルメントをレーザー光に応用して、「スクイーズド光」という特殊な光を作り出しました。
1の記事にもそう書いている
スクイーズ光を介して時間のズレを測っている
言わばスクイーズ光に不確定性を転嫁して両方を測ろうとしている、と認識している
スクイーズ光自体に生じる不確定性は消えないが、2つの時計(分針、秒針時計)の同期を担保している
その壁を完全に壊すことはできませんでしたが、巧みな方法で「回避」したり「すり抜けたり」することができないかと試行錯誤を重ねてきたのです。
例えばその方法の一つとして「量子のもつれ（エンタングルメント）」という現象を使うことがあります。
エンタングルメントとは、複数の粒子がまるで見えない糸で繋がれているように、一方の粒子の状態がもう一方の粒子の状態に瞬時に影響を与える、量子特有の不思議な現象です。
重力波を検出する有名な実験装置である「LIGO（ライゴ）」では、このエンタングルメントをレーザー光に応用して、「スクイーズド光」という特殊な光を作り出しました。
20: ジオろぐ 2025/10/01(水) 15:47:57.69 ID:hp6aCyV1
アインシュタインは間違ってなかったってこと？
21: ジオろぐ 2025/10/01(水) 16:04:43.61 ID:K7YM8VH8
高精度という段階でどちらなのかなと。
22: ジオろぐ 2025/10/01(水) 16:13:45.37 ID:b2TzTQmf
その技術で二重スリットを観測してくれ。
23: ジオろぐ 2025/10/01(水) 16:28:20.09 ID:gEyrvX+S
にゃー
28: ジオろぐ 2025/10/01(水) 18:07:10.20 ID:h+HPnGu2
いやいや
不確定性原理を裏付けた事でノーベル賞が出ている
不確定性原理を裏付けた事でノーベル賞が出ている
29: ジオろぐ 2025/10/01(水) 18:20:51.48 ID:JUzCuEyV
「高感度測定が実現した」ということをどう証明するんだ？
なんらかの数値は得られたと思うが
なんらかの数値は得られたと思うが
36: ジオろぐ 2025/10/02(木) 08:30:28.21 ID:5Njk8ndr
ハイゼンベルクの不確定性方程式は基本正しいよ
だけど上限が分からなかった
二重スリット実験での光子は宇宙を一周してからスリットを通る可能性が残されていた
小澤の不等式はそれに上限を設定した
簡単に言えば
・薄くて広い水たまり、1ccの水が全世界の陸地全てを覆う可能性があったのに対し、
・全世界の陸地を覆うには水深に上限が設定された
ようなもの
だけど上限が分からなかった
二重スリット実験での光子は宇宙を一周してからスリットを通る可能性が残されていた
小澤の不等式はそれに上限を設定した
簡単に言えば
・薄くて広い水たまり、1ccの水が全世界の陸地全てを覆う可能性があったのに対し、
・全世界の陸地を覆うには水深に上限が設定された
ようなもの
39: ジオろぐ 2025/10/02(木) 10:08:04.51 ID:5Njk8ndr
・量子の本質は観測者効果に依存せず不確定性が確定している(コラム参照)
・スクイーズ光自体の振幅、周波数を確定することはできない
・しかしこれを定規のように使うことはできる
記事内のコラム:
これは、単に測定器具や人間の技術が未熟なためではなく、自然界が粒子に与えた根源的な性質によるものなのです。つまり、不確定性原理とは単なる「測定精度の限界」を意味するのではありません。もっと深く、粒子が自然に持つ「波としての本質」、言い換えれば「自然の基本的なルール」を表した、非常に根源的で重要な原理だと言えるでしょう。
・スクイーズ光自体の振幅、周波数を確定することはできない
・しかしこれを定規のように使うことはできる
記事内のコラム:
これは、単に測定器具や人間の技術が未熟なためではなく、自然界が粒子に与えた根源的な性質によるものなのです。つまり、不確定性原理とは単なる「測定精度の限界」を意味するのではありません。もっと深く、粒子が自然に持つ「波としての本質」、言い換えれば「自然の基本的なルール」を表した、非常に根源的で重要な原理だと言えるでしょう。
6: ジオろぐ 2025/10/01(水) 07:41:42.33 ID:ZgFygs4V
我々が見ようが見まいがお月様はそこにあるんじゃ！
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