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はてなキーワード: 羽田とは
わたくし57歳になりました。
生命としての極大値がいつなのかわからないまま、今が右肩下がりという自覚だけはあり、地球の一部として末席をよごす毎日でございます。
さて、ここにて漂流している麗しきあなたにお頼み申し上げます。
どうか、あなたの年齢を教えていただけないでしょうか。
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01. 大阪万博は憶えていない57歳
03. 変身サイボーグを1体だけ持ってた57歳
05. ウルトラマンレオまでの57歳
06. 仮面ライダーストロンガーまでの57歳
07. 「太陽にほえろ」といえばマカロニ、ジーパン、テキサスの57歳
11. ノストラダムスの大予言にわくわくした57歳
13. オリバーくんの衝撃57歳
15. 星飛雄馬が右投げ左打ちの打者として復活したのを目撃した57歳
18. サスペリアで恐怖した57歳
20. 電線にスズメが3羽とまりシラケドリが飛んでった57歳
21. 「ニューヨークに行きたいかー」に「おー」と応える57歳
22. ミリンダ飲んでた57歳
25. チャンネル争いに敗れ「ピンクレディー物語」を横目で見た57歳
26. インベーダーゲームを立ってやってた57歳
27. タイムボカンシリーズ、ポチッとな、の57歳
30. 「オーメン2」にみんなハマった57歳
31. 所ジョージのオールナイトニッポンを知った57歳
35. ゴールデンタイムのボクシング中継をよく見ていた57歳
40. タイガーマスクvsダイナマイト・キッドに胸躍らせた57歳
43. 「笑ってる場合ですよ」から「いいとも」で、え？昼にタモリ？だめだこりゃと思った57歳
46. サザン好きだけど嫌いなふりしてた57歳
48. 「ガンダム」「うる星やつら」は「あちら側の人」のものと区別していた57歳
50. テクノカットをよく見かけた57歳
53. ファミコンは買わなかった57歳
55. カール君が速かった57歳
57. 夜の校舎の窓ガラスを壊して回らなかった57歳
58. おいおいドクター荒井テレビで流していいのかよの57歳
62. チェルノブイリには…の57歳
66. JR東日本を「E電」と呼ばせようとしたことを知っている57歳
67. 誰もスキーに連れて行かなかった57歳
72. 友達の親父がゴルフ会員権を3000万円で買ってた57歳
73. 「ちびまるこちゃん」をバイト先にいた小学生に薦められた57歳
78. Windows95には見向きもしなかった57歳
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では、失礼いたします。
近年、量子情報理論と基礎物理学の交差点において、時間の一方向性の起源に関する新たな議論が活発化している。
従来の熱力学第二法則に基づくエントロピー増大則による説明を超え、量子削除不可能定理や量子情報の保存原理が時間の矢の根本原因であるとする仮説が注目を集めている。
本稿では、量子情報理論の最新成果と従来の熱力学的アプローチを統合的に分析し、時間の不可逆性の本質に迫る。
量子削除不可能定理は、任意の未知の量子状態の2つのコピーが与えられた場合、量子力学的操作を用いて片方を削除することが原理的に不可能であることを示す[1]。この定理の数学的表現は、ユニタリ変換Uによる状態変化：
U|\psi \rangle _{A}|\psi \rangle _{B}|A\rangle _{C}=|\psi \rangle _{A}|0\rangle _{B}|A'\rangle _{C}
が任意のψに対して成立しないことを証明する。この非存在定理は量子力学の線形性に根ざしており、量子情報の完全な消去が禁止されることを意味する[1]。
特筆すべきは、この定理が量子複製不可能定理の時間反転双対である点である[1]。複製不可能性が未来方向の情報拡散を制限するのに対し、削除不可能性は過去方向の情報消失を阻止する。この双対性は、量子力学の時間反転対称性と深く共鳴しており、情報保存の観点から時間の双方向性を保証するメカニズムとして機能しうる。
従来、時間の不可逆性は主に熱力学第二法則によって説明されてきた。エントロピー増大則は、孤立系が平衡状態に向かう不可逆的過程を記述する[6]。近年の研究では、量子多体系の熱平衡化現象がシュレーディンガー方程式から導出され、ミクロな可逆性とマクロな不可逆性の架橋が進んでいる[2][6]。東京大学の研究チームは、量子力学の基本原理から熱力学第二法則を導出することに成功し、時間の矢の起源を量子多体系の動的性質に求める新たな視点を提示した[6]。
量子力学の時間発展方程式は時間反転対称性を持つが、実際の物理過程では初期条件の指定が不可欠である[5]。羽田野直道の研究によれば、励起状態の減衰解と成長解が数学的に同等に存在するにもかかわらず、自然界では減衰解が選択される[5]。この非対称性は、宇宙の初期条件に由来する可能性が指摘されており、量子情報の保存則が境界条件の選択に制約を与えている可能性がある。
Maxwellのデーモン思考実験に関連する研究[4]は、情報のアクセス可能性が熱力学的不可逆性を生み出すことを示唆する。量子削除不可能定理は、情報の完全な消去を禁止することで、情報アクセスの非対称性を本質的に規定している。この非対称性が、エントロピー増大の方向性を決定する一因となりうる。
サリー大学の画期的な研究[3]は、量子系において双方向の時間矢が共存しうることを実証した。開量子系の動力学を記述する非マルコフ方程式の解析から、エントロピーが未来方向と過去方向に同時に増大する可能性が示された[3]。この発見は、量子削除不可能定理が保証する情報保存性が、時間矢の分岐現象を支える数学的構造と深く関連していることを暗示する。
量子状態空間の情報幾何学的構造を時間発展の基盤とみなす視点が注目を集めている。量子多様体上の確率分布のダイナミクスを記述する際、削除不可能定理は接続係数の非対称性として現れ、これが時間矢の幾何学的起源となりうる。このアプローチでは、エントロピー勾配と量子情報計量が時空構造と相互作用する新たな枠組みが構想される。
量子重力理論の観点から、宇宙の初期状態における量子情報の配置が現在観測される時間の非対称性を決定した可能性がある。削除不可能定理が保証する情報保存則は、初期宇宙の量子状態の選択に根本的な制約を課し、結果として熱力学的时间矢が出現するメカニズムを提供しうる。
本分析から得られる重要な知見は、量子削除不可能定理が単独で時間の矢を説明するのではなく、情報保存原理が熱力学的不可逆性と量子力学的境界条件選択を媒介する階層的メカニズムを構成している点である。
時間の一方向性は、量子情報の保存性、多体系の熱平衡化動力学、宇宙論的初期条件が織りなす創発現象と解釈できる。
今後の研究では、量子情報理論と一般相対論の統合による時空構造の再解釈が鍵となるだろう。
Citations:
[2] https://noneq.c.u-tokyo.ac.jp/wp-content/uploads/2021/10/Kaisetsu_KIS2018.pdf
[4] http://cat.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~ueda/27.pdf
[5] https://www.yamadazaidan.jp/event/koukankai/2014_3.pdf
[6] https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1079587.html
