【物理】量子力学：不確定性原理に欠陥　名古屋大教授ら実証

1 ：12/01/16 〜 最終レス ：12/01/17

約８０年前に提唱されたミクロな世界を説明する量子力学の基本法則「不確定性原理」に欠陥があることを、
小澤正直・名古屋大教授と長谷川祐司ウィーン工科大准教授のチームが世界で初めて実験で発見した。
高速の暗号通信技術への応用や教科書の書き換えを迫る成果といい、１５日付の英科学誌ネイチャー・フィジックス
（電子版）に発表した。

髪の毛の太さの１０万分の１以下の原子の世界では、粒子が波としても振る舞うといった両面性があるなど、
不思議な現象が起きる。こうした現象を説明するために提唱された基本法則が「位置と速度のように二つの
物理量は、同時に精密測定できない」と定めた不確定性原理だ。

例えば、電子などの位置を測るには光を当てる必要があるが、エネルギーで速度（運動量）が変わる。
エネルギーを小さくすれば影響は小さくなるが、位置の精度は落ちる。逆に速度を知ろうとすると位置が
変わってしまうため、ミクロの世界には測定限界があると考えられてきた。

しかし技術の進歩に伴い、１９８０年代ごろから、この理論ではすべて説明できないとの指摘が出始めた。

小澤教授は２００３年、不確定性原理には理論的に欠陥がありうるとした「小澤の不等式」を発表した。
チームはそれを実証するため、原子を構成する中性子の「スピン（自転）」の向きに関連した二つの値を
精密に測定。測定限界を超えた精度で二つの値を測ることに成功し、小澤の不等式が成り立つ一方で、
不確定性原理とは矛盾のあることを確認した。

今回の発見を応用すれば、解読するとその情報が変化して分からなくなる「先端暗号技術」の通信速度向上
などに役立つ可能性があり、小澤教授は「成果は、広範に応用できるのではないか」と話す。
【ことば】不確定性原理
ドイツの物理学者ハイゼンベルクが１９２７年に提唱した理論。電子など極微の世界では、位置と速度を
同時に正確に測ることはできないことを示した。量子力学を否定したアインシュタインとの議論を経て
考案したとされる。決められないことがあるとの考え方は、哲学など他分野にも大きな影響を与えた。
ハイゼンベルクは量子力学の発展への貢献で、１９３２年に３１歳でノーベル賞を受賞した。
ソース
http://mainichi.jp/select/science/news/20120116k0000m040090000c.html

2 ：

プルプルしたい。

3 ：

良くわからないが在日の影の功績があったに違いないニダ

4 ：

これアイちゃんが論戦に敗れた後でも
神はサイコロ遊びはしないと頑なに
否定してたんだが　やはりこうなったか・・

5 ：

また名古屋大か...

6 ：

東大・京大はなんかしたん？

7 ：

またノーベル賞か

8 ：

もっと深くいこうぜ

9 ：

不確定性原理を否定したわけではないんだよね？
今まで考えられていたより限定された範囲でしか成り立たないということでしょ？

10 ：

>>3
ノーヘル賞候補じゃないか（脳減る）

11 ：

マジでこれノーベル賞確実じゃね？

12 ：

偉大な発明発見の半数は京大、次に阪大東大、たまに九州大東北大名古屋大の順

13 ：

神はギャンブルが好き

14 ：

>>6
在日枠だのチョン語入試だのを取り入れました。

15 ：

じゃあ「空間のゆらぎ」ってのも無いの？
よく何兆分の１で壁をすり抜けられるとかいってたやつも、結局無いわけ？
わたし、毎日１００回ずつ壁にぶつかってたのに。

16 ：

「方言がカッコイイ」と感じる人の出身県ランキング…１位・大阪、２位・東京、３位・福岡
１位は《大阪府》、２位は《東京都》、３位は《福岡県》と、関西、関東、九州
それぞれの代表的な方言がある地域が 上位に入る結果となりました。
http://news.livedoor.com/article/detail/4368468/
方言がカワイイと感じる人の出身県ランキング…1位京都、2位大阪、3位福岡、4位沖縄
http://ranking.goo.ne.jp/ranking/999/dialect_cute/

17 ：

>>15
回数ではなくで頻度だ。
明日から1分間に100回ぶつかりなさい。

18 ：

＞測定限界を超えた精度で二つの値を測ることに成功し
その測定が正しいという理由は？
以前の「ニュートリノは光速より速い」もそうだが、検証されないと信じがたい

19 ：

>>12
分野でちがってくるよ普通に

20 ：

タモリが名古屋人をこう批評していたる。
「東京と近畿に挟まれ独特のコンプレックスがある、
名古屋出身を隠す、名古屋弁は響きが世界一汚い」
流石、洞察力が鋭いと思う
名古屋人は地元でも方言を喋らないの

21 ：

新しい量子力学が始まったね

22 ：

あくまで当時の測定法では位置と速度には矛盾関係が生じるってだけの事でしょ不確定性原理って
あんなものを「原理」と呼ぶのは
俺もいささかおかしいとは感じていた

23 ：

ここがもう少し詳しく書いてあるな
きょうの日経サイエンス
http://www.nikkei-science.com/?p=16686
＞今回の実験は，量子力学を覆すものではありません。
＞超光速ニュートリノが本当だったら相対性理論はひっくり返ってしまいますが，
＞ハイゼンベルクが間違えていたとしても，量子力学の基本方程式は変わりません。
＞小澤の不等式はそれ自体，量子力学の枠組みによって成り立っています。
＞ハイゼンベルクの式ではできないとされていた測定を可能にする小澤の式は，
＞むしろ量子力学の可能性を広げるものと言えるでしょう。
俺にはよくわからんが、世界は思ったよりもう少し細かく観測できるものらしい

24 ：

日経サイエンスの記事の方が詳しいぞ。
あくまで量子力学の範囲内での原理の更新だとか。

25 ：

　　∧,,∧
　(；´・ω・）　うーん・・・　まだ確定したわけではない
　/　∽ |　　　　　　　　　　本当なら確かにノーベル賞級だろうが
　しー-Ｊ　　　　　　　　　　いぐノーベル賞の可能性もある
　　　　　　　　　　　　　　　前のニュートリノ超高速説と同じように

26 ：

不確定性自体は否定されてないよね？
確認だけど。

27 ：

意味がわからない

28 ：

>>23を見て来いよ

29 ：

>>20
タモリは九州出身であることに劣等感があるから、他の地方をバカにする
本当にちっぽけな奴だ、実際にチビだけど（ぷ
って、関係ないことをレスするな、この低学歴！

30 ：

小澤の不等式の人か。興味あったけど続報がなかったから不等式は間違いかと思ってた

31 ：

よく分からんけど
＞小澤教授は２００３年、不確定性原理には理論的に欠陥がありうるとした「小澤の不等式」を発表した。
ってあるから、量子力学の理論全体の中で不確定性原理と矛盾が生じる箇所が理論的に指摘されていたということか
んでそれを実験で実証したと

32 ：

　　∧,,∧
　(；´・ω・）　うーん・・・　不確定性理論というのは観測精度だけの問題ではない
　/　∽ |　　　　　　　　　　極小の世界では粒子としての性質と波としての性質が出てくるから
　しー-Ｊ　　　　　　　　　　粒子の位置は確率でしか把握できないというものだろう
　　　　　　　　　　　　　　　観測精度が上がったと言っても結局粒子の位置が確率的にしか把握できないなら
　　　　　　　　　　　　　　　不確定性理論が修正されたというほどのものでもない

33 ：

不確定なんだから欠陥もクソもないだろ

34 ：

大発見じゃね
ノーベル賞くるかもな

35 ：

まあ、ともかくγ線顕微鏡を教科書に乗せるのはやめた方がいいと思うよ。
あれが誤解させる諸悪の根源だと思う。

36 ：

不確定原理がより詳細な不等式になったってことね

37 ：

>測定限界を超えた精度で二つの値を測ることに成功
これで100％そこにあるって言えるんなら修正されるんだろうけど
実際どうなんだろ

38 ：

コペンハーゲン学派涙目ｗ

39 ：

被差別民名古屋人はチョンと同じで出自を隠す

40 ：

だから不確定性自体は否定されないけど
それを表わす式が書きかえられた、てこと？
で、それに基づけばこれまでよりはもっと確定できると。

41 ：

式が修正されたってことでええやん。

42 ：

>>2
プルプル酸というのがあってだな、

43 ：

これはノーベル賞いけるでしょ？？
ねっ？

44 ：

>>38
涙目になるのはパイロット波あたりがみつかったらでしょ？

45 ：

速度と位置をどっちも正確に知りたいという願望は、度が過ぎてるんよ
アバウトに生きろよって言いたいわ、その方が長生きできるってもんよ

46 ：

また、名大理学部院の倍率が上がっちまう。困った。

47 ：

東北大にいたのか しらんかった

48 ：

また名大が
この間は相対性理論を破る実験結果を出して、今度は不確定性原理を破るか
一体なにがあったんだ、名大は

49 ：

スレタイのせいかもしれないけれど、
誤解している人が大量発生している悪寒。

50 ：

文系って不備が合ったらすぐ今までのものが全部間違いみたいな言い方するのが正直ウザい
単に現実を表す数式に足りない項が合ったってだけなのに

51 ：

Experimental demonstration of a universally valid error-disturbance uncertainty relation in spin measurements
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys2194.html
【社会】約80年前に提唱され、物理学の基本法則とされる「不確定性原理」に欠点があり、成立しない場合がある
http://uni.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1326664618/

52 ：

>>23
相対論もひっくり返らねーよ
って言いたくなるな
こういう糞記事みてると

53 ：

騒いでるの日本だけ？

54 ：

どれもこれも人間が勝手に定義づけて
矛盾があっては見直して…を繰り返すだけで、
結局は人間の勝手な決めつけなんだよね

55 ：

>>52
同意。揺らぎが無限大であれば云々のところも大嘘だし。
揺らぎが無限大だったら結局誤差無限大だろうに。

56 ：

ハイゼンベルクの不確定性原理を破った！小澤の不等式を実験実証
http://www.nikkei-science.com/?p=16686
量子物理学の原理崩す成果…名大など実験結果で
http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20120116-OYT1T00076.htm
物理の根幹、新たな数式　名大教授の予測を実証
http://www.asahi.com/science/update/0116/TKY201201150398.html
物理の基本法則に欠点、名大発見　不確定性原理、成立せず
http://www.47news.jp/CN/201201/CN2012011501001294.html
「不確定性原理」の例外を実証＝量子物理学の根幹の一つ−名大など
http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2012011600016
小澤 正直 (おざわ まさなお)
http://www.math.cm.is.nagoya-u.ac.jp/~ozawa/

57 ：

世界の小澤

58 ：

これはマジすごい。
ハイゼンベルグは不確定性原理を構成する要素を見落としていた。
不確定性原理という言い方も変わるかも。

59 ：

名古屋大学はノーベル賞を２人ぐらい出してたんだっけ
北大：鈴木、東北大：田中、東京大：江崎？、京都大：湯川？、
名古屋大：小林＆左翼
帝大で科学系ノーベル賞を取ってないのは、京城、台北だけか

60 ：

まーた日本がノーベル賞とっちゃうな

61 ：

>>59
野依

62 ：

要は、不確定性原理に量子ゆらぎの要素が加味されたということだな。
そのほうがハイゼンベルクの公式よりもより精密な計算結果が得られると。
では、その「量子ゆらぎ」とは一体なにものなのか。
それは小澤を含む、今の物理学者の誰しもが未だ疑問とする所でもある。
量子ゆらぎの正体が明かされたとき、世界もひっくり返る。

63 ：

>>58
実は扱いとしてはとっくに変わってる。原理→定理

64 ：

ここは正直者が集うスレじゃないんですか？

65 ：

あめりかの一般紙でニュースになっていないような
ゴミみたいな記事ださないで、ちゃんとした解説記事作れよ

66 ：

次に世界の人が追試したり、確認したりすればノーベル賞だろう。
相対性理論を修正拡張したタキオンでは、まだ実物が発見されていないので
ノーベルに届いていないようだが。

67 ：

これは凄いと思うんだけど　小澤の不等式ってどんなのなのさ？

68 ：

>>59
京城は全くないが、台北は後進の台湾大が化学賞の李遠哲を輩出している。
京大は朝永他を忘れるなよ。
湯川に関しては受賞内容は阪大で研究して博士号を授与されたときのものだから
阪大にカウントしてもいいかも

69 ：

不確定性原理は理論的に正しい
↓
不確定性原理の一部に欠陥　　　　←イマココ
↓
不確定性原理は欠陥だらけ
↓
不確定性原理の一部は正しい
↓
不確定性原理は理論的に正しい
↓

70 ：

不確定性原理が不確実であることが確定された。

71 ：

不確定性原理とか決定論とかって今はどういう考えが主流なんだ？
量子状態は観測できないだけで決まっていると考えたら決定論で
決まっていないから観測できないという考えが決定論の否定になるんだよな

72 ：

これかいな？
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1201/1201.1833v1.pdf
物理学科のやつ解説しろや

73 ：

>>71
「ベル不等式の破れ」でぐぐれ。
簡単に言うと非決定論が優勢。

74 ：

どこかで見たと思ったら、日経サイエンスの2004年9月号の「素顔の科学者たち」にあった。
数学者として紹介されていて、このときは東北大大学院情報科学研究科教授という肩書き。
量子ゆらぎと観測での乱れを区別するということだ。

75 ：

これか
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E7%A2%BA%E5%AE%9A%E6%80%A7%E5%8E%9F%E7%90%86#.E5.B0.8F.E6.BE.A4.E3.81.AE.E5.BC.8F

76 ：

>>1
詳細が良く分からないので正確なコメントは難しいが、
「不確定原理が成り立たない場合がある」ってことは、
要するに、物質粒子の位置と速度が同時に確認できる場合があるってことだぜ。
分かりやすく言えば、
近眼（ｷﾝｶﾞﾝ）の者は世界がボンヤリとしか見えなかったのに、或る瞬間に（眼がねをかけて）世界が明瞭に見えることがあるってことだ。
それが事実なら、これまでの科学の進歩の度合いが、これからは一桁高くなるだろう。

77 ：

不確定性原理に欠陥…量子物理学の原理崩す成果
読売新聞 1月16日(月)3時4分配信
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20120116-00000076-yom-sci
http://amd.c.yimg.jp/im_sigg7AtwChdmBGkY0oClH_o98g---x450-y362-q90/amd/20120116-00000076-yom-000-3-view.jpg
電子など小さな粒子の位置や速度を同時に正しく測定することは不可能とする「ハイゼンベルクの不確定性原理」が、
常には成り立たないとする実験結果を、ウィーン工科大と名古屋大の研究チームがまとめた。
８０年以上前に提唱された量子物理学の基本原理を崩す成果で、
ナノ科学での新たな測定技術開発の手がかりになるという。
１５日付の科学誌ネイチャー・フィジックス電子版に掲載される。
物が見えるのは、物に当たった光が反射して、私たちの目に届くからだ。
時間をおいて２度見れば、物の動き（速度）がわかる。
ただ、光は波長が短いほどエネルギーが大きいので、小さな粒子を見る場合に問題が生じる。
短い波長の光を使うほど、粒子の位置は詳しく測れるが、反射した時に粒子をはね飛ばすので、元の速度は測れなくなる。
このため、位置と速度は、一方を正確に測ろうとすると、もう片方の誤差が増える。
これが不確定性原理で、ドイツの物理学者ハイゼンベルクが１９２７年に提唱。
３２年にノーベル物理学賞を受賞している。
同工科大の長谷川祐司准教授らは、原子核を構成する中性子について、「スピン」という量を測定した。
２種類のスピンを測ると、位置と速度の測定に相当する。
その結果、二つのスピンを極めて正確に測定でき、不確定性原理を表す数式で示される誤差を下回った。
同原理の不成立を別の数式を使って主張してきた共同研究者の小澤正直・名古屋大教授は
「小さい粒子でも、位置も速度も正確に測れることが実験でも実証できた。
新しい測定技術や解読不可能な量子暗号の開発などへの道が開けるのではないか」と話している。

78 ：

アインシュタインてユダヤ人だから実力以上にもちあげられてたのかなあ

79 ：

はい、「何でも相対論と混同」さん来ましたー
「何でも予算獲得のためのパフォーマンス」さんはまだですかー？

80 ：

>>79
　ま、すでにいつものアホは登場したようだなw  　→>>79

81 ：

>>78
＞不確定性原理を表す数式で示される誤差を下回った。
どれくらい下回ったんだ？
「△ｘ・△ｖ＜ｈ」のｈがｈ／１０００位になった？
すると、
＞位置も速度も正確に測れることが実験でも実証できた。
は、「正確に」ではなく、「より正確に」が正しいのでは？

82 ：

>>77
スレ記事よりも良く理解できた。
これはノーベル賞間違いないだろうな。

83 ：

>>81
そこが気になる
まさか決定論が復活するわけなかろうし

84 ：

ハイゼンベルクの不確定性原理は、
量子論上の「原理」としてはこれからも残る。
しかし、不確定性原理を現実の物理現象に当てはめる上では、
量子ゆらぎの介在を踏まえる必要があることになる。
量子ゆらぎが実際の物理現象に介在する理由は、
量子論や量子力学の範疇を超えた、ある種の理論によって説明される。

85 ：

>>50
なるほど。
しかし、スピンでの証明が気になる。
スピンって特別な感じがする。
スピンってなんか奥が深くダークだな。誰もスピンのイメージがつかめないはず。数式も妙だし。
この先もスピンで色々な事が出てくる予感がする。

86 ：

εqηp？≧ h/4π ハイゼンベルクの不確定性原理
↓
εqηp？+ σqηp？+ σpεq？≧ h/4π 小澤の不等式

87 ：

ほほう、でどんな不等式なん？
Δx ・Δp ≧ (h/4π) ＋ α
てカンジすか？

88 ：

要するにこれ、測定の方法を変えることによって測定の精度が上がったってだけだよね
不確定性原理の範囲がかわっただけで、以前この測定で求められないものは不確定なまま

89 ：

>>77
＞原子核を構成する中性子について、「スピン」という量を測定した。
＞２種類のスピンを測ると、位置と速度の測定に相当する。
＞その結果、二つのスピンを極めて正確に測定でき、不確定性原理を表す数式で示される誤差を下回った。
ここが重要なんだろうな。
分からないのはスピンの精密計測が可能であり
2種ののスピンが「位置と速度に相当する」って部分。
スピンから位置と速度を算出できる関数でもあるのかね？

90 ：

10年後くらいにラノベに出てくるはず。

91 ：

日経サイエンスの記事とか、なんで不確定性原理が　破れる　って書き方してるんだ？
破れたワケじゃ無いだろう？

92 ：

>>87
その流儀で書くとすれば、
Δｘ・Δｐ＋Δｘ・ρ(ｐ)＋ρ(ｘ)・Δｐ≧ｈ／４π
です。

93 ：

不確定性を従来の式より精度よく記述できる様になったってだけなのに
勘違いして根っこからひっくり返った事にしたい人がいるのは
元記事が悪いのもあるからなあ

94 ：

ρを大きくとれれば、Δｘ・Δｐをどんどん小さくできるぢゃん（概要）

95 ：

ハイゼンベルグの不確定性原理は物理量の交換関係から導かれるのでもしこれが覆ると大変。
しかし今回のことは、ハイゼンベルグの意味での物理量の不確定性（Δx、Δpなど）がそのまま
測定誤差を意味するのではないという小澤の主張が実験的に確認されたというこで、
ハイゼンベルグの不確定性原理自身は何の問題もない。

96 ：

小澤の不等式は
ε(Ｑ)η(Ｐ)＋ε(Ｑ)σ(Ｐ)＋σ(Ｑ)η(Ｐ)≧ｈ／4π
ハイゼンベルクの不等式は
ε(Ｑ)η(Ｐ)　　　　　　 　　　　　　　　　　≧ｈ／4π
ε(Ｑ)は位置Ｑの測定にともなう誤差
η(Ｐ)はそれによって生じる運動量の擾乱
σは位置あるいは運動量の標準偏差
ε(Ｑ)σ(Ｐ)＋σ(Ｑ)η(Ｐ)
この2つの項が2種のスピン精密計測で明らかになれば
左辺のε(Ｑ)η(Ｐ)の数値が、より正確に分かるよ
って事で良いのかな？

97 ：

>>88
良レスなのでニュー速+板に貼らせて貰います。

98 ：

今回の実験結果をよく見たらベル不等式に従ってましたー
なんてことになったら面白いんだが。さすがにないか。

99 ：

きょうの日経サイエンス　2012年1月16日
ハイゼンベルクの不確定性原理を破った！　小澤の不等式を実験実証
ttp://www.nikkei-science.com/?p=16686
なるほど。細かな事は分からんが、イメージは掴めた。

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