2024年に発表された驚きの「量子」ニュース

12/28にNHKスペシャルで「量子もつれ」が取り上げられます。

ナレーションが「宇多田ヒカル」で、下記記事を読む限り最新科学に興味をもっているのだとか。うれしいですね☺

「量子もつれ」については、過去記事でも取り上げました。たまたまですがその連載中に、その分野の研究者がノーベル物理学賞を受賞しました。

今回は、2024年に起こった注目の量子トピックをまとめて紹介します。

１．量子力学誕生100周年

今から100年前の1924年にボルンという科学者が量子力学と名付けました。ただ、それを初めて数学で理論化したのは1925年なので、2025年を100周年とする動きがあります。詳細は過去記事で。

２．量子意識の可能性

意識の科学は長年アンタッチャブルでしたが、脳のリアルタイム観測技術の発展で真剣に研究が進んでいます。

この分野で最も重要な問いが
「意識はどのように発現するのか？」
よく「意識のハードプロブレム」と呼ばれます。過去記事を載せておきます。

色んな仮説がありますが、その１つが「量子脳理論」と呼ばれるものです。脳のなかでの量子反応が意識をもたらすというもので、数理学者ロジャー・ペンローズが筆頭です。
彼は脳内の微小管（マイクロチューブル）でその反応が起こるという仮説を麻酔学者ハメロフと共に提唱しています。過去記事でも取り上げたので詳細はそちらで。

今まで量子反応は絶対零度近くまで冷やさないと起こらないと思い込まれており、それが常温でノイズの多い脳の内部で起こるというのはやや異端な説とされてました。（オブラートに包んでます^^;）
が、その脳内で量子もつれ反応を確認したという研究成果が今年発表されました。過去取り上げたので関心のある方はそちらで。

これをしてハードプロブレム解決とまではいきませんが、従来の常識が打ち破られたのは事実なので、（それが意識かはともかく）生物内での量子現象は注目されています。

３．量子コンピュータのブレークスルー

量子コンピュータは、２で触れたとおり超冷却した状態で量子（素粒子）を制御して、量子計算をさせる仕組みです。
その性能を測る基準の１つが「エラー訂正率」で、これをいかに下げるのかが実用化に向けた大きな壁です。

そのエラー訂正率が、計算素子のサイズを大きくするほど下げられるという新しい理論が2023年にGoogleから提唱され、それを2024年12月に技術実証しました。詳細は過去記事で。

やや強引な例えですが、これは今ブームとなっている生成AIの衝撃に似ています。
生成AIが注目されたのは「スケーリング測」と呼ばれる現象です。ようは、単純に（学習データやパラメタなどを）大きくすればするほど学習精度が高まるという、従来の常識（どこかで学習効果は下がる）を打ち壊す現象をOpenAIが発見したことにあります。

今回のGoogleによる実証が、もしかしたら新たな「スケーリング測」に位置づけられるかもしれません。ということで、今後に期待です。

最後になりますが、一般向け科学雑誌Newton最新号でも「量子力学」が特集されていましたので、こちらもおすすめしておきます☺