科学と技術の諸相20/12/08 更新
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★★新著のお知らせ★★

2020年1月に時間に関する新著を刊行する予定です。相対論的な時間概念を中心に、時間に向きがある理由や、タイムパラドクス、意識と時間の関係などを取り上げます。期待せずにお待ちください。

★★気になるニュース★★

Googleが量子超越性を実証?(19/10/20)


 9月20日、英フィナンシャル・タイムズが「量子コンピュータが既存のコンピュータを超える《量子超越性》をGoogleが実証したもよう」と発表して、研究者の間で話題となった。日本のマスコミも、後追い報道を始めている。ただし、このニュースは、量子コンピュータ研究の進捗度合いを示すものではあっても、一部で誤解されたほど画期的ではない。
 まず、ニュース内容が正当かどうかを確認する必要がある。フィナンシャル・タイムズのニュースソースは、NASAのウェブサイトに誤って掲載されたと見られるGoogleの論文草稿で、草稿はすぐに削除され、Google側もコメントを発表していない。この草稿がGoogleの研究者によって充分に検討を重ねられたものかも、不明である。また、正式な論文として発表されてからも、他の研究者の手でその正当性を検証しなければならない。
 量子超越性とは、既存のコンピュータでは達成不能なタスクでも量子コンピュータなら実行できることを意味し、「量子ビット」を利用することの直接的な帰結である。量子ビットは、0と1のどちらかの値しか取らない古典的なビットと異なり、両者の重ね合わせ状態となり得る。この重ね合わせを利用した並列計算を行うことで、従来の逐次的な処理よりも遥かに速い動作が実現できると期待されている。
 Googleが行ったのは、「53量子ビット」の量子プロセッサー・Sycamoreを搭載するコンピュータに乱数生成に関する計算をさせる一方、現時点で最高速のスパコン・Summitに同じ量子回路のシミュレーションを実行させて比較するというもの。結果的に、SummitはSycamoreが3分20秒で行った計算をシミュレートできなかった。計算を完了するには、1万年かかるらしい。
 この結果は、あくまで、量子コンピュータが、自分の得意なタスクを既存のスーパーコンピュータより桁違いに速く遂行したことを意味するだけである。53ビット程度では分子反応のシミュレーションなどは困難であり、また、量子現象特有の揺らぎに起因する計算ミスが払拭されたとも言えない。実用化までには、克服しなければならない課題が山のように残されており、あと数十年は無理そう。当面は、量子現象を利用したアニーリング・マシン(D-Waveが発売)が、最適化問題という限定的な分野で“量子コンピュータもどき”として利用されるだろう。
 しかし、量子ビットを利用して、スーパーコンピュータを遥かに凌駕するスピード計算を行った点は、興味深い結果と言える。過大評価は好ましくないが、量子コンピュータの行く末を見つめる上で、一つの里程標となるだろう。
【補記】Googleの研究チームは、23日付け科学誌Natureに量子超越を達成したとする論文を発表、24日に行われた記者会見では、「コンピュータ開発史においてライト兄弟の有人初飛行に匹敵する」とその意義を強調した。一方、米IBM社の研究者は、Googleが行った計算を独自の手法により従来型のスパコンで解いたところ、1万年どころか2日半しかかからなかったと述べ、今回の成果を過大評価すべきではないと示唆した。
 ※個人的な見解だが、私は、量子コンピュータは容認できる水準まで計算ミスを排除できず、暗号解読や複雑なシミュレーションには利用できないと考えている。
(→過去の「気になるニュース」

★★Q & A★★

質問 英オックスフォード大学のマイケル・A・オズボーン准教授が、今後10〜20年でAIにとってかわられる仕事を発表したそうです(https://www.oxfordmartin.ox.ac.uk/downloads/academic/The_Future_of_Employment.pdf)。この研究の信憑性はどれくらいあるとお考えになりますか?【技術論】
質問 人間の知能の高さは尿酸によるものであるという説をみかけました。この説はどの程度信憑性があるのでしょうか。【その他】
質問 アインシュタインは「私はスピノザの神なら信じる」「スピノザの現代思想への影響ははかりしれない」という発言もあり、スピノザ主義者であったと聞きます。バルーフ・デ・スピノザは17世紀の哲学者で、その異端な思想ながら伝統的な哲学史の中ではマイナーな位置づけを余儀なくされてきましたが、ルソーはじめ、ヘーゲル、マルクス、フロイト、ニーチェなど近代を代表する思想(最近では、脳科学や生物学などの領域でも、スピノザ思想にあった先見性が評価されているとのこと)に多大な影響を与えてきたとされています。アインシュタインがそうであったように科学者からのスピノザ思想の魅力について、もし吉田先生の見解があったら教えてください。あるいはスピノザが生きた17世紀、デカルトやライプニッツなど、天才がいた世紀とそれらの現代科学や数学への影響について。教えて頂ければと思います。【その他】

★★お知らせ★★

8月29日に発売されたカルロ・ロヴェッリ著『時間は存在しない』(NHK出版)に、「日本語版解説」を執筆しています。よろしければ、ご覧になってください。

★★セミナー報告★★

 2017年6月15日にスルガ銀行d-laboで行われたセミナーのレポートが、次のページに掲載されているのでご報告します。
スルガ銀行イベントレポートのページ
 東京近郊で同様のセミナーをご希望の場合は、メールでお問い合わせください(ここをクリックすると、メールソフトが立ち上がります)。聴講するのが中学・高校生の場合は、無料で講演いたします。

★★著 書 の 紹 介★★

科学はなぜわかりにくいのか 科学はなぜわかりにくいのか
   現代科学の方法論を理解する (知の扉)

(→Amazonの該当ページへ

吉 田 伸 夫 著
技術評論社
1,706円
単行本(ソフトカバー): 224ページ
発売日: 2018/4/14
【出版社からの内容紹介】
科学とのつきあい方がようやくわかる!
たまたま耳にした最新の科学ニュースについて、説明を聞いても全然わかった気がしない…。
そもそも科学はどうしてこんなにわかりにくいのだろう…。
そんな素朴な疑問に本書がずばり答えます。

【特徴】
 「科学とは、完成された知の体系ではなく、一つの方法論だ」という観点から、科学の本質に迫ろうとする著作です。科学はどんなときに誤りを犯すのか。また、さまざまな誤りを犯してきたにもかかわらず、科学者たちが科学に対する信頼を失わないのはなぜか。こうした点について、具体的な事例に基づいて考察します。
量子論はなぜわかりにくいのか 量子論はなぜわかりにくいのか
   「粒子と波動の二重性」の謎を解く (知の扉)

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吉 田 伸 夫 著
技術評論社
1,706円
単行本(ソフトカバー): 208ページ
発売日: 2017/4/13
【特徴】
 現行の量子論がひどくわかりにくいのは、物理現象を具体的にイメージすることを禁じるハイゼンベルク流の方法論が、広く採用されているからです。しかし、この方法論が絶対的だとは限りません。本書では、「閉じ込められた波が定在波を形成することで量子が生じる」というシュレディンガー流の描像を採用し、量子論的な現象についての具体的なイメージを作り上げることを目指します。
宇宙に「終わり」はあるのか 「宇宙に「終わり」はあるのか
   最新宇宙論が描く、誕生から「10の100乗年」後まで
   (ブルーバックス)

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吉 田 伸 夫 著
講談社
定価980円(税別)
新書判/288ページ
発売日 : 2017/02/14
【出版社からの内容紹介】
今から138億年前、宇宙はビッグバンで生まれた。実は「138億年」の時の流れは、宇宙にとってはほんの一瞬だ。宇宙は、人類誕生までの138億年を序盤のごく一部として含み、この先少なくとも「10の100乗年」に及ぶ、想像を絶する未来を有する。そんな遠大な未来に、宇宙は「終わり」を迎えるのか? 答えは本書にある。宇宙に流れる「10の100乗年」の時間を眺め、人類の時間感覚とは全く異なる壮大な視点に立つ。
【特徴】
 宇宙全史を通観する試みです。138億年前、「整然としたビッグバン」から始まったこの宇宙は、誕生直後の短い間、拡散と凝集のせめぎ合いの中で複雑な構造が形成され生命の発生に至ったものの、次第に構造が崩れていきます。やがて全ての恒星が燃え尽き、暗闇の中で長時間が過ぎるうちに、銀河システムは崩壊し、ブラックホールと漂流天体だけの世界になります。さらに、人間の想像力を越えるような時間が経過すると、物質が消滅しブラックホールも蒸発して、ついには、何も起きない状態−−宇宙の終焉が訪れます。
完全独習相対性理論 「完全独習相対性理論 (KS物理専門書)」
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吉 田 伸 夫 著
講談社
定価3,600円(税別)
ソフトカバー/279ページ
発売日 : 2016/4/7
【出版社からの内容紹介】
重力とは何か?時空はなぜ歪むのか?高校物理レベルの知識だけを前提として読めるように、気鋭の著者が工夫をこらして解説した。特殊相対性理論から一般相対性理論まで、この壮大な知の体系を一冊で学びつくす独習書。

【特徴】
soryusi.jpg 「素粒子論はなぜわかりにくいのか」

吉 田 伸 夫 著
技術評論社
定価1,659円(本体1,580円)
四六判/208ページ
発売日 : 2013/12/05
ISBNコード : 978-4-7741-6131-0
【出版社からの内容紹介】
ようやくあなたの素粒子に対するイメージが具体的になる!

【特徴】
shoei.gif 「明解 量子宇宙論入門」

吉 田 伸 夫 著
講談社
定価 3,990円(税込)(←高くて本当にすみません)
発売日 : 2013/03/30
ISBNコード : 978-4-06-153285-4
【出版社からの内容紹介】
宇宙の謎に迫る現代の物理学。最新理論が予言する壮大な宇宙モデルは、どこまで正しいのか? どのような観測で検証できるのか? 急速に発展を続ける量子宇宙論を、最低限の予備知識をもとに、わかりやすく説き明かす。

【特徴】
tosho4.gif 「明解 量子重力理論入門」

吉 田 伸 夫 著
講談社(講談社サイエンティフィク)
定価 3,150 円(税込)
発売日 : 2011/07/25
ISBNコード : 978-4-06-153275-5
【出版社からの内容紹介】
なぜ重力の量子化が困難なのか? 量子重力理論は,何を解決しようとしているのか? ループ量子重力理論とは,超ひも理論とは,どのような理論なのか? 学部学生程度の物理学から出発し,量子重力理論という最先端へ読者をいざなう.専門書を読む前の,はじめの一歩に最適な入門書.

【特徴】
スキャナー画像 「思考の飛躍 アインシュタインの頭脳

吉 田 伸 夫 著
新潮社(新潮選書)
定価 1,155 円(税込)
発売日 : 2010/05/25
ISBNコード : 978-4-10-603660-6
【出版社からの内容紹介】
光量子論、ブラウン運動、特殊相対論、一般相対論……。20世紀の初頭にアインシュタインはなぜ、かくも革命的な理論を次々と構築できたのか。そして後年、量子力学を執拗に批判し、統一場の理論を夢見つづけたのはなぜか。光と重力と四次元を解き明かし、物理学の世界を一変させた天才の頭脳。その発想法と思考術の秘密に迫る。

【特徴】
書籍スキャナー画像 「日本人とナノエレクトロニクス 世界をリードする半導体技術のすべて
吉 田 伸 夫 著
技術評論社
定価 1,554 円(税込) (←少し高いという声もありますが)
発売日 : 2009/12
ISBNコード : 978-4-7741-4038-4
【内容紹介】
◇本書のことが、「日経サイエンス」の「森山和道の読書日記」(2010年3月号p.122)で紹介されています。
今度はスキャナーを使いました 「光の場、電子の海 量子場理論への道
吉 田 伸 夫 著
新潮社(新潮選書)
定価 1,260 円(税込)
発売日 : 2008/10/25
ISBN-10 : 4106036223
【内容紹介】
わざわざ自分でデジカメ撮影した画像 「宇宙に果てはあるか」

吉 田 伸 夫 著
新潮社(新潮選書)
定価 1,155 円(税込)
発売日 : 2007/01/25
JAN/ISBNコード : 4106035766
【出版社からの内容紹介】
始まりは? 大きさは? ブラックホールとは? アインシュタインからホーキングまで、宇宙をめぐる12の謎に挑んだ科学者たちの思考のプロセスをたどる。

【特徴】
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