なぜ量子コンピューターに興味があるのか
ベルの不等式を聞いたことがある人は多くはないと思う。簡単に言うと、局所実在論と量子論の物理を区別する上で相関を計算するわけで、その相関に関して成り立つ不等式である。
量子論では局所実在論のベルの不等式を満たすことができない。なぜか?それは干渉項によって相関の取りうる絶対値が√2倍される。詳しくは、清水明先生の量子力学を読むのをオススメしたい。
僕がここで言う局所実在論とは、チューリングマシンも含めた、あるプログラムにのっとてブール関数に値を書き換えるようなものも含む。古典論も、運動方程式とマクスウェル方程式などで考える物理量の初期条件を知れれば、あとは時間発展させれば、知りたい任意の物理量を知れるわけだ。これらの局所実在論では、遠く離れた系との相関を無視できる。チューリングマシンなら、他のブール関数の変数が他の変数に対して独立である。
だけど、エンタングルメント状態を考える時、量子論において局所実在論で成り立つベルの不等式は破られる。
量子論と局所実在論はベルの不等式を用いて対比されているが、量子力学で自然現象を説明できるなら、量子状態を操作してコンピューティングできるよねと説いたのがファインマン先生。
個人的には物理で一番好きな公式はベルの不等式である。(こんなこと言ったら、物理学科の先生にもこいつ変なやつと思われそうで恥ずかしく 未だに公言は伏せている)
局所実在論(古典論とチューリングマシンに関する理論)なら量子論と量子計算理論(?)
かなとも思う時がある。非局所的な物理学に興味があるから、量子化学もやっているわけで交換相関項は理論と物理のギャップを表す部分でおもしろいとも感じている。
結論として、非局所物理に興味あるので量子