弱値とはなにか?谷村省吾教授(@tani6s)による解説

名古屋大学の谷村省吾教授による弱値についてのツイートをまとめました。 弱値は物理学の可能性を広げるかもしれない概念だそうです。
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TANIMURA Shogo @tani6s

今日は東工大で研究会だった。テーマは「弱測定と弱値」。特別講演者としてアハラノフも来ていた。

2012-05-08 23:18:32
TANIMURA Shogo @tani6s

とても興味深い研究会を企画運営してくれた鹿野豊さん @yshikano に感謝。

2012-05-08 23:18:45
TANIMURA Shogo @tani6s

自分は昨夜遅くまで仕事があって、今朝早くに東京に出たため、研究会中しばしば居眠りしてしまったのはもったいなかった。まあまあ、皆さん忙しい方たちばかりだから似たようなものでしょう。

2012-05-08 23:19:44
TANIMURA Shogo @tani6s

弱測定と弱値、英語では weak measurement と weak value. 名前からはその正体がわかりにくいですが、量子力学の観測問題から出て来た新概念です。

2012-05-08 23:20:02
TANIMURA Shogo @tani6s

弱値は1988年に Aharonov, Albert, Vaidmanが提唱しました。http://t.co/wItiqO2f もっとも彼らの(とくにAharonovの)動機は観測問題とは別のところにあったようです。

2012-05-08 23:23:53
TANIMURA Shogo @tani6s

量子力学で「物理量の値」と言えば、「スペクトル値(固有値)」と「期待値」の2種類がこれまで知られていたけれど、「弱値」は第3の値として位置づけられると言ってよいでしょう。

2012-05-08 23:24:42
TANIMURA Shogo @tani6s

「物理量」と「値」の概念を区別して用いることを私は推奨します。「質量という物理量が、5kgという値をとる」というような言葉づかいをします。

2012-05-08 23:24:58
TANIMURA Shogo @tani6s

物理量(演算子)を指定すれば、その物理量が取り得る値のレパートリーが決まります。それがスペクトル値(固有値)。

2012-05-08 23:25:18
TANIMURA Shogo @tani6s

物理量と状態を指定すれば、同一の状態で、その物理量を繰り返し測定したときに得られる測定値(スペクトル値)の出現確率と平均値(=期待値)が決まります。

2012-05-08 23:25:33
TANIMURA Shogo @tani6s

ここまでが普通の量子力学でやっていることなのですが、

2012-05-08 23:25:44
TANIMURA Shogo @tani6s

弱値という概念を、ごくおおざっぱに説明すると、「始状態と終状態を指定したとき、その間で物理量が取ったであろう(取ったかもしれない)値の平均値」と言えばよいでしょうか。

2012-05-08 23:26:47
TANIMURA Shogo @tani6s

なんだかフィクションのような「値」ですが、最近これが物理実験で測れることがわかって、実際に実験も行われるようになって、一部の物理学者たちは活気づいているのです。

2012-05-08 23:27:14
TANIMURA Shogo @tani6s

弱値はトリッキーな面白さがあるので、一部のマニアの間でウケていたようですが、やはり実験で測ることができるとなると、物理学者としては見逃していられないということになり、近年注目度が上がっているようです。

2012-05-08 23:27:39
TANIMURA Shogo @tani6s

物理学会誌「弱い量子測定によるハーディーのパラドックスの観測」http://t.co/uFGK6tsi(出版後2年経過したらネットで無料公開される)や

2012-05-08 23:28:01
TANIMURA Shogo @tani6s

日経サイエンス「存在確率マイナス1:天才アハラノフの予言」(1) http://t.co/COEjwtDe,(2) http://t.co/vPVX4GJI,(3) http://t.co/nYyWu87H)や

2012-05-08 23:30:28
TANIMURA Shogo @tani6s

数理科学「弱測定と幾何学的位相」 (http://t.co/pIomCnwt)にも弱値の解説記事がありました。

2012-05-08 23:31:37
TANIMURA Shogo @tani6s

Aharonov自身が弱値を考え出した狙いについては、また別の機会に議論したいと思いますが、日経サイエンスにそのあたりの解説もあります: 「量子力学の実像に迫る:宇宙の未来が決める現在」http://t.co/vPVX4GJI

2012-05-08 23:32:07
TANIMURA Shogo @tani6s

あと、弱値はまったくの新概念というわけでもなく、物理学でおなじみの form factor や S-matrix も弱値の一種と言えます(細谷暁夫先生談)。

2012-05-08 23:32:33
TANIMURA Shogo @tani6s

弱値という概念が掘り起こされたことがきっかけで、物理学の可能性が広がりそうです。

2012-05-08 23:32:55
TANIMURA Shogo @tani6s

それにしても「弱測定と弱値」では、ネーミングとしてインパクトが弱すぎる気がします。いかにも弱気という感じがします。誰かもっといい名前を付けてほしいと思います。

2012-05-08 23:33:13
TANIMURA Shogo @tani6s

以上、東工大研究会報告でした。

2012-05-08 23:33:33