量子コンピューターとか

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Tokyo Artificial Intelligence and OMOTENASHI Meetup #01 ( http://www.meetup.com/Tokyo-Artificial-Intelligence-and-OMOTENASHI-Meetup/events/175069892/ ) での amo 氏の発表のスライドを代理 Upload。

# Movie
http://www.youtube.com/playlist?list=PLvK8AB0FxScf4koa7YaxUlyNqyalBB7zD

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量子コンピューターとか

  1. 1. 量子コンピュータとか何とか @amoO_O
  2. 2. 情報とは 解釈である
  3. 3. 情報とは解釈である 1001000100001010 0111001011100010 1011000001010000 0101100001010000 PNG +++++++++[>++++++++>+++++++++++>+++++<<<-­‐]>.>++.+++++++..+++.>-­‐.-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐.<++ ++++++.-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐.+++.-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐.-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐.>+. Hello,  world!
  4. 4. 情報とは 解釈である 何らかの物理現象に対する
  5. 5. 古典的コンピュータの場合 ・電圧の高低 ・電流の向き ・磁化の向き 1  と  0  に対応する物理現象
  6. 6. 量子コンピュータの場合 ・光の干渉 ・Stern=Gerlach  の実験 ・イオントラップ 1と0のような、情報の基本単位にあたるものは何か?
  7. 7. 光の干渉 ・光の粒子性(光電効果)   ・明るさとは、光子の数である   ・光の波動性(ヤングの実験)   ・レーザーを弱めて光子を1つずつ飛ばす   ・光子が粒子なら、スクリーンは中心から離れるほど   暗くなるはず   ・実際は干渉縞ができる(波の性質)   ・何が波打っているのか?   ・確率が波打っている   ・スリット1を通り抜ける確率Ψ1と   スリット2を通り抜ける確率Ψ2が   波動関数で表され、この重ねあわせが   干渉縞を作る光子の状態だと言える  
  8. 8. Stern=Gerlach  の実験 ・原子の中の電子は原子核の周りを回っている   ・これを電流の流れと考えると、軸方向に磁界が発生している   ・銀粒子を蒸発させ、ビームとして磁界の中を通過させる   ・(古典的予測)個々の銀粒子の磁力の大きさ、向きは自由なの で、ビーム軸を中心に広がる分布が予想された   ・実際は2本にわかれて   観測された   ・この実験事実は   電子の角運動量では   説明できない  
  9. 9. Stern=Gerlach  の実験 ・2手にわかれた片方に、同じ装置を90度回転させたものを   取り付ける   ・すると、同じように2手に分かれる  
  10. 10. Stern=Gerlach  の実験 ・2手にわかれた片方に、同じ装置を90度回転させたものを   取り付ける   ・すると、同じように2手に分かれる   ・このうちの片方にまた同じ装置を取り付けると、   これも2手に分かれる   ・1つの銀粒子の中で、磁界に引き寄せられる状態と   反発する状態とが重なり合っている  
  11. 11. 量子ビット ・1つの粒子から、測定の仕方によって2つの状態を取り出せる、 という量子力学的事実   ・測定器の角度を変えれば、2つの状態を任意の割合で取り出せ る   ・2つの状態を  0、1  と解釈することで、古典情報には無い「0と1の 重ねあわせ」という概念で計算ができる  
  12. 12. イオントラップ ・イオン化した原子を4本の交流電極に閉じ込める   ・閉じ込められたイオンの運動を完全に制御することが可能   ・(内部状態を制御し)イオンを量子ビットとして用いた量子コン ピュータの研究が進められている  
  13. 13. おまけ:量子脳力学 ・記憶の特徴   ・長期安定性(三つ子の魂百まで)   ・非局在性(ニューロンが減っても突然記憶を失うわけではない)   ・忘却   ・多様性   ・大容量性     →  古典コンピュータではシミュレーションしきれない  
  14. 14. おまけ:量子脳力学 ・場の量子論を使った解釈   ・脳細胞のどの部分も電気双極子(向きのある電荷のようなイ メージ)で近似される電気的な性質を持っている   ・外部からの刺激を受けることで一時的にエネルギーが増加   ・電気双極子の向きが揃って安定化する(安定性)→記憶される   ・双極子の“場”の安定は脳細胞を超えて成長する(非局在性)   ・多くの相互作用によって一部の安定した状態が崩される(忘却)   ・忘却の過程は選択的に行われる(多様性)   ・安定した複数の状態が量子的に重なり合っている(大容量性)     →量子コンピュータによって脳のシミュレーションが可能になる (かもしれない)  
  15. 15. ご清聴ありがとうございました

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