サラダバーで結納

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「宇宙を複号する」 量子情報理論から見る宇宙の話

情報理論を知っていらっしゃるだろうか?

シャノンが考えだしたもので、情報や通信を数学的に論じる学問らしい。

パソコンもインターネットもこの情報理論がなければ生まれなかったと言われているものである。

その情報理論は今や量子力学と合わさり、量子情報理論というものにまで進化している。

さて、その量子情報理論とは何か。

それを解説しているのがこの宇宙を復号する―量子情報理論が解読する、宇宙という驚くべき暗号である。

宇宙を復号する―量子情報理論が解読する、宇宙という驚くべき暗号

宇宙を復号する―量子情報理論が解読する、宇宙という驚くべき暗号

 

量子力学を学んで不思議に思ったことはないだろうか。

なぜ観測すると重ねあわせ状態が収縮するのか、と。

シュレディンガーの猫はなぜ重ねあわせ状態にならないのか、と。

一体全体何がなにやらわからない、と。

 

これに答えられるのが量子情報理論である。

量子情報の観点から見れば、上に書いた疑問に「情報を得たから」という答えを与えられる。

なぜ観測すると重ね合わせ状態が収縮するのかといえば、原子の状態に関する情報を得たからといえる。

情報を得たことによって収縮するのだ。

ありとあらゆるものは情報を得ることによって収縮するのだ。

逆にいえば、ありとあらゆるものは情報を持っているということだ。

 

では、何が情報を得ているのか。

それは「自然」である。

自然が情報を得ているのだ。

人間でなくてもいい、木でもいい。

木でなくてもいい、真空のゆらぎから生じる粒子でさえ、情報を得ている。

要するに、何かと何かがぶつかればその瞬間に「情報を得る」のだ。

 

なぜ原子が放射性崩壊するのか。観測しなければ重ねあわせ状態は永遠に確定されないはずなのになぜ起こるのか。

それは自然とぶつかって情報を放出したために、放射性崩壊状態に確定するからといえる。

空気に含まれる分子にぶつかってきて情報をとられたのかもしれないし、真空中だったとしても真空のゆらぎから生じる粒子に情報をとられたのかもしれない。

逆に、原子から放出された光子を周りの空気が吸収したから情報が確定して、放射性崩壊が起きたのかもしれない。

 

シュレディンガーの猫が重ねあわせ状態になりそうにないのは、あまりにもデカすぎるということである。

原子だから情報をとられないままでいることは可能なのだ。

猫ほどの大きさものとなるともう無理であろう。

 

 

と、いったことが書かれている本である。

他にも、量子ゼノン効果、光パルスは光速を超えるといった話が書かれており、量子力学を学んでちょっと先に進むにはもってこいの本であるといえる。