#量子 の新書一覧

AIの次にくる「量子の時代」に備えよ！ どんなメカニズムで、どう機能するのか？ 「全国民必読の最新教養」を基礎から分かりやすく解説する！ 「1＋1」などの単純計算には不向きで、データのコピーも難しい？ 状態の重ね合わせと量子もつれを活用する「量子力学的並列計算」とはなにか？ なぜ高速計算が可能なのか？ 「観測」もまた演算であるとはどういうことか？ 量子力学に基づく機械に不可避の「量子エラー」とは？ じつは、私たちの脳も量子コンピュータであり、エラー訂正機能を備えた「万能型」が実現したとき、「心」の謎が解き明かされる!? 日米での量子コンピュータに関する特許の発明者が、「産業革命以来のインパクト」をもたらす計算機の本質を、量子力学の基本から懇切丁寧に解説する。 〈もくじ〉 第1章　「古典コンピュータ」vs.「量子コンピュータ」──何がどう違うのか？ 第2章　コンピュータとはなにか──「単なる計算機械」ではない！ 第3章　「量子力学」をどう使うか──量子コンピュータの基盤を理解する 第4章　量子コンピュータは「観測」を演算として使う──「波束の収束」が生み出す不思議な現象 第5章　量子計算のアルゴリズム──広い応用範囲を活用する 第6章　量子情報の寿命を考える──シュレーディンガーの猫はいつ死ぬのか？ 第7章　量子エラーと量子エラー訂正──アナログな現象をデジタルに変える 第8章　「エラー耐性」を備えた量子コンピュータを作る──求められる7条件 第9章　量子コンピュータに何ができるか──3段階で考える 〈著者〉 小泉裕康（こいずみ・ひろやす） 筑波大学計算科学研究センター准教授。専門は理論物理学、理論化学。 1962年、新潟県生まれ。1985年に東京大学教養学部基礎科学科卒業後、1987年に東京大学理学系大学院物理学専攻修士課程修了（理学修士）。同年、フルブライト奨学生として渡米し、1991年にノースウェスタン大学化学科博士課程修了（Ph.D.）。姫路工業大学（現・兵庫県立大学）助手等を経て現職。日米での、量子コンピュータに関する特許の発明者。おもな著書に『新しい量子力学入門（上・下）』（筑波大学出版会）、『The Geometric Phase in Quantum Systems』、『Microcluster Physics, 2nd ed.』（いずれも共著、Springer-Verlag）など。 趣味はチェロの演奏。

相対性理論、量子力学、超ひも理論のさらに先にある、新しい理論であるホログラフィー原理。物理学者たちが長年追い求め、そしていまだに未達成である「四つの力の統一」を説明できる可能性をもった、物理学の最新理論です。それは「重力が司っているこの世界は、じつは重力とは関係ない力とその力を受けて運動している物質からなるホログラムの像のようなものである」というものになります。この世界がじつは重力と関係なく、ホログラムのようなもの？　という量子力学よりもさらに不思議でつかみどころのない最新理論を、京都大学の誇る人気物理学者、橋本幸士先生が一般向けにわかりやすく解説します。 目次 第１章　宇宙は何からできているのか？ 第２章　ホログラフィー研究の今 第３章　ミクロの物理学、その成功と立ちふさがった大問題 第４章　重力とはどのような力なのか 第５章　ホログラフィー原理の歴史--ブラックホールが生んだ原理 第６章　ホログラフィー原理は力を時空と置き換える 第７章　ホログラフィーの未来--超ひも理論がホログラフィー原理を証明するか？ 第８章　量子もつれが時空をつくる？　ワームホールとホログラフィー 第９章　はたして、私たちの宇宙はホログラフィックなのか？

※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 世界は「場」でできている！ 電磁場から量子場へーーマックスウェルの歯車模型という「電磁場」の姿。 量子の不思議な振る舞い＜生成と消滅＞を描く「ファインマン図」を手掛かりに見とおす「量子場」への発展。 そして、現代物理学の難題「重力場」について、アインシュタインの重力からその最新研究まで紹介します。 マックスウェル、パウリ、アインシュタイン、ディラック、朝永振一郎、ファインマン……天才たちの思考を軽やかに横断し、「場」という現代物理学の根源が手ざわりをもって理解できる。 ●巻末特別収録「ヒッグス場の話」 なぜ、なにもないのに波が伝わるのか？ 空気や水の波は、細かく切り取ると粒々が見えてくる。 さらに細かく見ると、そこには電子やクオークという素粒子が潜んでいる＜中略＞。 森羅万象は素粒子からできている＜中略＞電子やクオークであれ、光子であれ、森羅万象は「量子力学」に支配されている。そこでも「場」という考えが使われており、「量子場」と呼んでいる。 電波は本質的に「場（電磁場）」であり、さらに根本的なレベルで世界は「量子場」からできている、というストーリーだ。ーー「新版へのまえがき」より抜粋ーー ●直感で理解できる「場」の正体！ 本書収録の「ファインマン式スキャナー」を使って、実際に手を動かしながら「場」が見える！

一人の天才の独創が生んだ相対論に対し、量子論は多数の物理学者たちの努力によって構築されてきた。その精緻化のプロセスで、彼らを最も悩ませた奇妙な現象＝「量子もつれ」。因果律を破るようにみえる謎の量子状態は、どう理解されてきたのか。EPRパラドックス、隠れた変数、ベルの不等式……。当事者たちの論文や書簡、討論などを渉猟し、８年をかけて気鋭の科学ジャーナリストがリアルに再現した、物理学史上最大のドラマ。 アインシュタインが生涯信じなかった“幽霊現象”ーー。 最高の頭脳を翻弄した“量子の奇妙なふるまい”が、「宇宙観」に革命をもたらした！ 量子力学100年の発展史を一気読み。 直観と論理の狭間で、物理学者がもがく！ 一人の天才の独創によって誕生した相対論に対し、量子論は、多数の物理学者たちの努力によって構築されてきた。 数十年におよぶ精緻化のプロセスで、彼らを最も悩ませた奇妙な現象＝「量子もつれ」。 たとえ100億km離れていても瞬時に情報が伝わる、すなわち、因果律を破るようにみえる謎の量子状態は、どんな論争を経て、理解されてきたのか。 EPRパラドックス、隠れた変数、ベルの不等式、局所性と非局所性、そして量子の実在をめぐる議論……。 当事者たちの論文や書簡、公の場での発言、討論などを渉猟し尽くし、８年の歳月をかけて気鋭の科学ジャーナリストがリアルに再現した、物理学史上最大のドラマーー。

物理学の基本がよくわかる、入門的なまさに科学への入口ともいうべき一冊。 「電子」の発見から、その基本的な性質、量子力学からみた電子のありさまとそのふるまい、あらゆる化学反応の主役ともいうべき電子のはたらき、われわれの生活技術を支える、金属・半導体と電子、そしてヒトをふくむ生物の体の中でも活躍する電子など、世界に充ち満ちている「電子」の性質、その不思議なふるまい、ま支えている支えているその多岐にわたるはたらきを余すところなく解説していきます。 著者は、上智大学で「身近な物理」の講義を受け持ち、科学雑誌ニュートンの監修などでもおなじみの江馬一弘先生。難しいテーマもわかりやすく、面白く伝えてもらいます。 目次 プロローグ　電子はこの世界の主役 第1章　電子は自然界の「最小部品」 第2章　電子の謎の解明が「量子力学」を生んだ 第3章　電子が見せる量子力学的なふるまい 第4章　化学の主役としての電子 第5章　金属と絶縁体、そしてIT社会を支える半導体 第6章　生物の体の中でも電子が大活躍 エピローグ　電子の物理学とその未来

留学・移住先として日本での人気は高いが、実情は知られていないカナダ。 食糧やエネルギー豊かな資源大国、ノーベル賞学者を育んだＡＩや量子技術の開発国、地球温暖化対策の先進国、そして移民立国など多様な側面を持つ国の光と影を紹介。 「アメリカの51番目の州」との揶揄もあるが、自由・民主主義・人権重視をわが国と共有する外交パートナーとして存在感を高めている。 未来の「準超大国」の可能性と課題とは？ はじめにーー知られざる未来の「準超大国」の実力 序 章　カナダーー50年余の歩み 第一章　資源大国の実力ー食料からエネルギー︑鉱物まで １自給率230％を誇る世界の食料庫　 ２エネルギーーー国家存続の核心 ３重要鉱物ー温暖化と地政学の交差点 コラム１　恐竜と石炭と古生物と 第二章　知られざるハイテク先進国ーＡＩから量子まで １ＡＩ国家戦略 ２量子を制する者が世界を制す ３最先端技術をビジネスへ コラム２　シルク・ドゥ・ソレイユ 第三章　移民立国の理想と現実 １移民国家カナダの誕生と発展 ２現在の移民制度の概要　　 ３「過剰な移民」という世論をめぐって コラム３　柔道とカナダ 第四章　地球温暖化対策への挑戦と苦悩 １トルドー政権の取り組み ２グリーン・エコノミー最前線 ３地球温暖化対策をめぐる国内の難題 コラム４　ジョニ・ミッチェルの音楽的冒険と予言 第五章　ミドルパワー外交の地平 １カナダ外交を読み解く3つの視点 ２南の巨象・アメリカ合衆国 ３インド太平洋戦略 コラム５　メープル・シロップ 終章　日加関係の「新しい時代」へ

「弱すぎる重力」はなぜ、宇宙を支配する力になりえたのか？ 【ブルーバックスを代表する人気企画、「からくり」シリーズ最新刊！】 「質量」と「重さ」の違いとは？ 素朴な問いから「物理学最大の難問」まで一気読み！ 自然界を支配する４つの力の中で、最も身近で最弱の力。 この宇宙に現在の構造をもたらした最大の貢献者でありながら、なぜか「標準模型」に含まれない異端児。 そして、その発生源である質量が重力を生み出す理由は不明のまま──。 「ニュートンが考えた重力」と「アインシュタインが考えた重力」はどう違う？ 「重力と加速度が等しい」とはどういうことか？ 「見えない質量」＝ダークマターを見る方法は？ 万有引力のふしぎを徹底的に解き明かす！ 【もくじ】 第１章　「質量」と「重さ」のからくり 第２章　「万有引力」のからくり 第３章　「質量保存の法則」とエネルギーのからくり 第４章　「見えない力」のからくり 第５章　「見えない質量」のからくり 第６章　重力のからくり 【著者紹介】 山田克哉（やまだ・かつや） 1940年生まれ。東京電機大学工学部電子工学科卒業。米国テネシー大学工学部原子力工学科大学院修士課程（原子炉理論）、同大学理学部物理学科大学院博士課程（理論物理学）修了。Ph.D.。セントラル・アーカンソー大学物理学科助教授、カリフォルニア州立大学ドミンゲツヒル校物理学科助教授、ロサンゼルス・ピアース大学物理学科教授を歴任。アメリカ物理学会会員。主な著書に『E=mc2のからくり』『時空のからくり』『真空のからくり』『原子爆弾』『光と電気のからくり』『量子力学のからくり』(いずれも講談社ブルーバックス）などがある。 「読者に必ず理解してもらう」意欲にあふれた熱い筆運びで、ブルーバックスを代表する人気著者の一人。1999年には、講談社科学出版賞を受賞した。

あなたが本を読んでいるとき、居眠りをしているあなたも同時に存在している！　SFとしか思えない世界が、なぜ合理的と考えられるのかを、平易なロジックだけで解説。量子力学で最もエキサイティングな解釈問題について、一般向けに書かれた決定版！

電子の「スピン」といわれたときに、皆さんはどんなイメージを持ちますか？ 「地球が自転をしながら太陽のまわりを回るように、電子が自転しながら原子核のまわりを回っているようなイメージ」や「電子がコマのように回っている」「フィギュアスケートの選手のように回っている」などのイメージが頭に浮かんでいるのではないでしょうか？ 　 実は、この答えは正しくないのです、といったら皆さんは驚くでしょうか。 「スピン」は私たちの暮らしているマクロな世界の「回転」とは異なり、なかなか感覚的に掴みにくく、それが「スピン」への理解を難しくしているのではないかと思います。 本書は、「スピン」をもっと深く、そして正しく理解してほしいという思いから、物理学者とサイエンス分野の広報関係者、そして素人!?　がチームを組んで執筆しました。 この本は、多様な読者を想定したものです。物理に興味のある高校生から「スピン」をきちんと理解したい大学生。学生時代に量子力学の授業で「スピン」の話を聞いたことがあるけど、もう一度、きちんと理解したいと思っている方などなど。さまざまな人に本書をとおして「スピン」の不思議さやおもしろさ、凄さを知ってもらいたいと考えています。 「スピン」の正体とは？　量子力学の誕生からスピンの発見までの歴史的な背景。さらに「スピン」はどのように記述され、捉えればいいのか？　本書では、できるだけ具体的に理解できるように「シュテルン=ゲルラッハの実験」を紹介しながら解説していきます。 さらに、電子だけでなく、陽子、素粒子のスピンまでを取り上げ「量子」の世界をみていきましょう。 そして、2022年度のノーベル物理学賞の受賞でニュースでも話題になっている「量子もつれ」を利用する量子コンピューターや生き物の特殊な能力について、そのほかにも超電導や永久磁石など社会の様相さえ劇的に変えつつあるスピンを利用した技術最先端までをていねいに解説していきます。 本書を片手に「量子」と呼ばれる摩訶不思議な世界に飛び込み、「スピン」をめぐる冒険に出かけましょう。

死後、我々はどうなるのか。「肉親」と再会できるのか。「前世の記憶」「輪廻転生」は、全くの迷信なのか。なぜ、「死者との交信」が起こるのか。「幽霊」や「地縛霊」という現象の正体は何か。我々の「未来」と「運命」は、すでに決まっているのか。なぜ、無数の人々が「神」や「仏」を信じてきたのか。なぜ、「最先端の科学の知見」と「最古の宗教の直観」が一致するのかーー。この本を読み終えたとき、あなたの人生が変わる。

スーパーコンピュータ「富岳」を遙かに凌ぐ「夢の超高速計算機」は本当に実現するのか？投資対象に変貌した「科学の楽園」でいま起きていることとは？巨大ＩＴ企業参入のウラで報じられていない現実。

※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 不確定性原理とはなにか？　粒子と波動の二重性とは？　電子のスピンやもつれってなに？　「場」の量子論って？　 「量子」と聞いたときに感じる、あなたの「頭のもやもや」をすっきり解決します！ この本の目標：シュレディンガー方程式の「意味」を多角的に理解する！ 「量子力学」について、世の中にはさまざまな参考書があります。でもたいていの教科書には、量子力学が｢何」であるかは書かれていません。シュレディンガー方程式を解くための解法テクニック「ハウツー」ではなく、量子力学の「ホワット」に的を絞って解説していきます。 こんな方におすすめです。 ・生まれてはじめて「量子力学」の世界を覗いてみたい人 ・学生時代に習ったことはあるけど、頭のもやもやして、本当の理解ができなかった理系出身者 ・講義の途中、ふと「これって、どういう意味なの？」と思ったけど、先生にも、同級生にも聞けずにいる学生の方 量子力学の「歴史的な理解」、実は研究者でも「うまく理解できない部分がある」ことを明らかにし、その上で、必要とされる「数式や計算」を省略せずに、微積分や三角関数の基礎からていねいに解説。さらに理解が難しくなるポイントは、対話形式の文章でおもしろく解きほぐしていきます。 アインシュタインだって戸惑ったという「量子の世界」に、この本をもって飛び込んでみましょう！

生命は活動し、物体は形を持ち、時間は流れる。物質や光の最小単位・量子は、これらのあらゆる現象と関わりを持つ。だが量子には謎が多く、運動方程式など、私たちが住むマクロ(巨視的)な世界の物理法則が通じない。その正体すら判別できず、教科書でも「粒子であり波でもある」という矛盾を孕む説明がなされる。本書では「粒子ではなく波である」という結論から出発し、量子を巡る事象の解明に挑む。細胞の修復、バラバラに砕けない金属、枝分かれしない歴史……こうした世界の秩序は量子が創っていたーー。日常の見え方が変わる一冊。

■「対称性の破れ」が生んだ新物質！■ 超伝導、スピン流、量子ホール効果、 ベリー位相、マヨラナ粒子……。 物質科学の気になるキーワードが 数式なしで、しっかりわかる。 ■物質科学を一変させた、量子の不思議。何がそんなにスゴイのか？■ 人類の物質観を革新する物質群、 「トポロジカル物質」のしくみに詳しく迫る。 そのカギは「対称性の破れ」にあり。 物質の根源となる基礎的な量子現象を 数学や物理学の基礎知識を前提とせずに解説。 超伝導、スピントロニクス、マヨラナ粒子、 そして量子コンピュータにつながる 驚くべき無数の応用が将来に待っている！ ■おもな目次■ 序章　バーチャル空間で物質を観る 〈第I部　ノーベル賞に見る物質科学　トポロジカル物質への前奏曲〉 第1章　原子から量子物理学へ 第2章　原子から物質へ 第3章　物質は量子効果の舞台 〈第II部　バーチャル空間で物質を観る　量子物理学での表現法〉 第4章 運動量空間とは 第5章 バンド構造　物性科学の基礎 〈第III部　トポロジカル物質とは何か〉 第6章 仮想磁場　電場が磁場に見える 第7章 トポロジカル絶縁体とは 第8章 電子波の位相 第9章 トポロジカル物質ファミリーと応用

「でたらめ」の数学「乱数」は規則性がなく、まとめられないことにこそ価値がある。サイコロや乱数表にとどまらず今やインターネットの暗号、地震予知、建築設計などにも使われる最新技術だ。この優れものの知られざる正体に迫り、可能性を探る科学ルポ。

物質には反物質があり、力には作用と反作用があるように、この世のすべてのものは、ほんのわずかな破れはあったとしても、対称性を持っています。ところが時間の進み方だけは対称ではなく、宇宙ができたときから現在まで、一方向だけに進んでいると考えられています。このことを「気持ち悪い」と感じている物理学者は少なからずいるようです。筆者もその一人です。 本当に時間は一方向だけなのか。宇宙は逆戻りしないのか。じつは時間も宇宙も、反復し、逆戻りしているのではないのか。一見、荒唐無稽なこの疑問を大真面目に検討してみることで、宇宙や時間についての新しい見方を呈示しようという狙いです。 量子重力理論研究の期待の新鋭にして、日本人としては最後の「ホーキングの弟子」ともいわれる著者が、量子論的な視点を突破口にして、「反復する時間」の可能性をわかりやすい言葉で探っていきます。

ーーー 見えている世界は、世界そのものではない。 　　　　　　ーーでは、量子が織りなす「本当の世界」とは？ 量子論が “直感的に” 理解できる！ 量子がわかれば、見える世界が変わってくる！ ーーー 「量子は、粒子なのか波なのか」ーー長らく続いていたこの論争は、 「量子は、粒子でも波でもない何かである」という予想外の結論に至りました。 直感では理解しがたくても、この世界、この宇宙はすべて量子でできています。 行列力学、波動力学、経路積分……様々な方法を経て、 量子の世界が「見える」ようになるまで、 まっすぐに、けれども徹底的にやさしく、丁寧に解説。 ・「存在すること」と「見えること」は同じではありません。 ・光が量子でなければ、夜空の星は見えません。 ・電子が量子でなければ、この世に「色」はありません。 ・すべてが量子でなければ、私たちの体も地球も消え去ってしまいます。 ……これらはすべて、現代物理学が示す「紛れもない事実」です。 ■おもな内容 第１章 「古典」の世界観 第２章 量子の発見 第３章 光も電子も量子だからこそ 第４章 量子の世界へ 第５章 量子の群像 第６章 量子が織りなす物質世界 第７章 量子は時空を超えて 第８章 宇宙の計算機ーー量子コンピュータ

歴史は発見で変転する。 近現代を形づくった、偶然と必然の科学史入門！ ニュートンが大科学者たり得たのはなぜ？ どうしてフランス革命時に諸科学が勃興した？ 量子力学は歴史の偶然で生まれた？ 国家の野心と研究者の探求が重なるところに、歴史の転機は訪れる。近現代史を陰で動かした諸科学の営みとそのダイナミズムを、文理の壁を超えてやさしく語る、あたらしい科学史入門。 第１章　イギリス王政復古と「学会」創設 　　　　──ニュートンはなぜ大科学者たり得たか 第２章　フランス革命と化学革命 　　　　──なぜ諸科学は動乱期に基礎づけられたか 第３章　普仏戦争と「量子仮説」 　　　　──量子力学は製鉄業から生まれた? 第４章　世界大戦と核物理学 　　　　──真理の探究はいかに歴史に巻き込まれたか 第５章　変貌する現代科学 　　　　──巨大科学は国家を超える