新しい「量子の理論」とエンタングルメント

【 新しい「量子の理論」とエンタングルメント】

新しい「量子の理論」が、物理的な世界の理解には情報の世界の理解が必要で、情報の世界の理解には物理的世界の理解が必要だということを明らかにしつつあるということ、また、物理的世界と情報の世界という二つの世界を結びつける重要な概念の一つが「エントロピー」であることを見てきました。

物理的世界と情報の世界を結びつける重要な概念が、もう一つあります。それが「エンタングルメント」です。

エンタングルメントは、物理的世界の奇妙な現象として、アインシュタインによって発見されます。アインシュタイン自身は、「そんな馬鹿げたことはあり得ない」と、そうした現象の存在を否定したのですが、20世紀の物理学の大きな達成の一つは、理論的にも実験的にも、エンタングルメントの実在を確証したことです。

今日では、「物理的世界はエンタングルしている」という事実が疑われることはありません。それは、現代の量子論の中心にしっかりと組み込まれています。そのことは、シュレジンガーやハイゼンベルグやフォン・ノイマンやディラックが活躍した量子論の「古典時代」と現代の量子論の、最大の違いと言っていいものです。

そうした物理学上の発見が、情報の世界と何か関係があるのでしょうか？

それは、エンタングルメントを否定したアインシュタインの「理由」を考えてみればわかります。彼は、「情報は光のスピードを超えて伝わることはできない」（そして、これは正しいのです）ことを、エンタングルメントを否定する根拠にしました。

それでは、「情報は光のスピードを超えない」という「情報の局所性」という原理は、物理的世界の物理学的原理でしょうか？　確かにそれはそういうものとしてアインシュタインによって、初めて発見されたのですが、それは、謎に満ちた情報の世界の扉を開く、情報の世界の基本的な原理の発見でもありました。

ひるがえって考えれば、原因と結果の「因果関係」も、物理的世界の法則をある特質を満たす数学的形式で記述する「物理法則」の理解も、情報の世界の言葉で再解釈できるのです。

物理的世界と情報の世界という二つの世界のパラドックスとして登場したエンタングルメントの本姓を深く知ることは重要なことです。「量子情報理論」の重要なコンテンツの一つとして、エンタングルメントの概念が含まれなければなりません。

--------------------------

この間、投稿した内容を整理て、まとめページを作りました。
「「量子力学」と「量子情報理論」」https://www.marulabo.net/docs/rho-talk/

次のインデックスもご利用ください。

--------------------------

　● 「あまり知られていないかもしれないこと」https://maruyama097.blogspot.com/2021/07/blog-post_26.html

　● 「量子力学と量子情報理論の違い」https://maruyama097.blogspot.com/2021/07/blog-post_27.html

　● 「量子力学と量子情報理論の関係について」https://maruyama097.blogspot.com/2021/07/blog-post_29.html

　● 「新しい「量子の理論」とエントロピー」https://maruyama097.blogspot.com/2021/07/blog-post_30.html

　● 「新しい「量子の理論」とエンタングルメント」https://maruyama097.blogspot.com/2021/08/blog-post.html

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

マルレク・ネット「エントロピーと情報理論」公開しました。

イメージ
前回の秋葉原でのマルレクのネット配信が始まりました。 https://crash.academy/class/156 タイトルを「エントロピーと情報理論 -- 量子情報理論入門 -- 」に変更しました。最初の30分は、無料です。 次回のマルレク「量子コンピュータとは何か？」の導入となるコンテンツです。 講演資料は、こちらです。 https://goo.gl/CKayix  あわせて、ご利用ください。 　　　--------------------------------- 　　　マルレク・ネット　ビデオ・コンテンツ　 　　　--------------------------------- 　「エントロピーと情報理論」 　　　　 https://crash.academy/class/156 　「人工知能の歴史を振り返る」 　　　　 https://crash.academy/class/139/ 　「ニューラル・コンピューターとは何か？」 　　　　 https://crash.academy/class/101/ 　「Google ニューラル機械翻訳」 　　　　 https://crash.academy/class/76/ 　「RNNとLSTMの基礎」 　　　　 https://crash.academy/class/66/
続きを読む

初めにことばありき

旧約の「創世記」の「光よあれ」は、ビッグバンを思わせて、物理学者はちょっと萌えるかもしれないのだが、新約の「ヨハネによる福音書」には、言語学者が喜びそうなフレーズがある。 「初めに言があった。言は神と共にあった。言は神であった。」 僕が知っていたのは、「はじめにことばありき」という訳だったのだが。この口語訳での「言」は、英訳だとこうなっている。 "In the beginning was the Word, and the Word was with God, and the Word was God." 「言」= "Word" である。はじめにあったのは、Wordであって、Language ではない。だから、新しい口語訳では、普段、あまり馴染みない「言」という訳語を使ったのかも。「初めに語があった」では、なんかしまらないんだろうな。（僕は、「はじめにことばありき」というフレーズの方が好きだ。） ちなみに、「ヨハネによる福音書」は、英語では、"Gospel of John" という。「ジョンのゴスペル」である。でも、そう日本語に訳してしまうと、ジョン・レノンがバラードではなく、ゴスペルを歌っているようで、まずいんだろうな。 「ことば」・「言」・"Word" と訳されている、元々の言葉を調べてみると面白い。 キリスト教のオーソドックスな原典であるラテン語訳聖書では、この部分は、こうなる。 "In principio erat Verbum, et Verbum erat apud Deum, et Deus erat Verbum" 「イン・プリンキピオー・エラト・ウェルブム」 英訳 Word のラテン語の原語は、Verbum である。この単語、英語に直訳すれば、Verbである。「初めに、動詞があった。」　言語学の「従属性文法 (Dependency Grammar) 」理論の人たち、喜びそう。 もっとも、英語のVerbは、元々は、動詞というより広く言葉全体をさしてたらしい。そのことは、「ノンバーバル・コミュニケーション (Non-Verbal Communication) 」というのが、動詞を使わないコミュニケーション
続きを読む

人間は、善と悪との重ね合わせというモデルの失敗について

人間は善と悪との「重ね合わせ」だという前回の話は、人間の本性の複雑さを語るのには、ありうる喩えなのかもしれないが、量子の「重ね合わせ」の喩えとしては、実は、二つの点で失敗しているのだ。 一つには、複雑な善と悪との重ね合わせから情報を引き出す「簡単・粗野」な方法として、善か悪かの判断のみを下す「善悪測定器」を、便宜的に導入したのだが、これがマズイ。 複雑な量子の状態を「測定」した時に、我々は、その状態を複雑なまま見いだすことは出来ないのだ。量子が、善と悪との状態の重ね合わせだとしたら、測定によって我々が見いだすのは、必ず、善か悪か、どちらかの状態の量子を見いだす。 もしも、量子が、善悪二つの状態の重ね合わせではなく、もっと沢山の状態（例えば、100個の状態）の重ね合わせの場合でも、我々が「測定」で得られるのは、その中の、たった一つの状態である。 だから、量子の世界では、善か悪かの判断のみを下す「善悪測定器」は、決して「便宜的」なものではなく、これ以外の測定はできないという意味で、「原理的」な制約を表現しているのである。そのことが、先の喩えでは、うまく表現されていない。 量子の不思議さを、「重ね合わせ」の状態が不思議だと思っている人も多いのだが、それは違うと思う。 善と悪との重ね合わせの前回の例もそうだし、波だって、フーリエ変換だって、我々の日常に、たくさん「重ね合わせ」の現象は存在する。それは、ちっとも不思議なことではないし、表象するのも簡単である。 不思議なのは、「重ね合わせ」ではなく、量子に対する「測定」の方なのだ。それは、我々が「測定」に対してもつイメージとは、かけ離れている。量子力学の基礎の部分を構成しているのは、この不思議な「測定」の形式化・数式化なのである。（そして、それは、難しいものではない。今度の「紙と鉛筆」の演習に来て。） 二つ目の失敗も、実は、「測定」の扱いに関係している。 先の例では、丸山は、1,000回ほど「善悪測定器」にかけられ、その結果で、70% 悪人で、30% 善人 だと判定されるみたいな話をした。それが違うのである。 我々が「測定」で得られるのは、「重ね合わせ」を構成する複数の状態の中のたった一つの状態であると書いたのだが、それだけではないのだ。「測定」によって、量子の状態は、「測定」された一
続きを読む