りょうしコンピューター【量子コンピューター】
《quantum computer》量子力学の原理を応用したコンピューター。量子力学的な重ね合わせの状態にある量子ビットを演算の基本単位とすることにより、スーパーコンピューターをはじめとする従来型の古典コンピューターとは比較にならないほど、高速な並列計算が実現できる。量子計算機。→量子超越性 →誤り耐性型汎用量子コンピューター [補説]理化学研究所などの開発した国産初号機が令和5年(2023)3月に稼働、クラウドを通じて外部から利用できるサービスを開始した。
りょうしすう【量子数】
量子力学におけるある系の状態が何組もあるとき、これらの状態を区別するための数の組。ふつう、整数または半整数を用いて表す。これにより、素粒子の電荷・エネルギー・角運動量やスピンなどの状態が特徴づけられる。
りょうしそし【量子素子】
量子力学的な現象を効果的に利用する素子。半導体などを超微細化した際に顕在する電子の波動性やトンネル効果といった現象を、素子の動作原理として積極的に取り入れたもの。量子コンピューターの量子ビットを制御する量子演算素子を意味することもある。量子化機能素子。
りょうしでんきりきがく【量子電気力学】
⇒量子電磁力学
りょうしでんじりきがく【量子電磁力学】
荷電粒子と電磁場からなる力学系を、原子や素粒子を量子として扱い、電磁場の量子との相互作用として相対論的に記述する理論。朝永振一郎 (ともながしんいちろう) らの繰り込み理論によって完成。量子電気力学。QED(quantum electrodynamics)。
りょうしとうけいりきがく【量子統計力学】
量子として振る舞う同種粒子の集団を統計的に扱う理論。
りょうしドット【量子ドット】
電子を微小な空間に閉じ込めるために形成した、直径数〜数十ナノメートルの半導体結晶。量子点。量子箱。 [補説]電子をその波長とほぼ同じ大きさの空間に注入すると、三次元のどの方向にも自由に移動できないため、特定のエネルギー状態をとる。このエネルギー状態は、量子ドットの大きさを変えることで、ある程度自由に変化させることができるため、蛍光色素や発光材料として新しい機能を発現する素材をつくることができる。量子ドットレーザー・単電子トランジスター・量子ドットディスプレー・量子ドット太陽電池などへの応用が進められている。2023年、量子ドットの発見と合成方法の発明により、ムンジ=バウェンディ、ルイス=ブルース、アレクセイ=エキモフの3人がノーベル化学賞を受賞した。
りょうしビット【量子ビット】
《quantum bit/qubit》量子コンピューターで扱われる情報の最小単位。従来のコンピューターで扱われるビットは、情報の最小単位を0か1だけで表したが、量子ビットでは、0と1のほか、0と1とを重ね合わせた状態も表すことができる。たとえば4ビットの場合、一度に表せる状態は二進数で1101のように一通りだけなのに対し、4量子ビットの場合、0000から1111までの十六通りを量子力学的に重ね合わせの状態にあるものとして同時に表すことができる。そのため一つの値を逐一計算するのではなく、すべての値を同時に(並列的に)計算することが可能になり、従来のコンピューターとは比較にならないほど高速な並列計算が実現できる。量子ビットのふるまいを物理的に具体化するものとして、電子のスピンや光の偏光が有力視されている。キュービット。キュビット。クビット。
りょうしぶつりがく【量子物理学】
量子力学を基礎として物理現象を研究する学問分野の総称。
りょうしりきがく【量子力学】
素粒子・原子・分子などの微視的な世界の物理現象を扱う理論体系。物質のもつ波動性と粒子性、観測による測定値の不確定性などを基本とする。アインシュタインの光量子論、ボーアの原子構造論などを経て、ハイゼンベルクの行列力学とシュレーディンガーの波動力学とが統一されて、1925年ごろ確立。