大人の教養数学｜量子論を「確率の波」の数学から学ぶ

量子論は、ミクロの世界を"確率の波（波動関数 ψ）"で記述する理論です。象徴的なのが二重スリット実験――電子を1個ずつ撃っても、通り道を"見なければ"波のように干渉して、スクリーンには縞模様が現れます。どこに当たるかは、|ψ|² という確率で決まります。よくあるつまずきが「粒なのに波」という言い方。"確率の波"としてとらえると、ぐっと腑に落ちます。

直観に反するけれど、数学の言葉で書くと驚くほど正確 ― それが量子論の魅力です。学ぶと、次のようなものに出会えます。

• 原理を知る
  重ね合わせ・不確定性など、量子の基本原理
• 科学・技術
  半導体・レーザー・量子コンピュータの土台
• 教養・美しさ
  世界観をゆさぶる科学のおもしろさ

量子論の数学は、線形代数・複素数・確率が一つに溶け合う舞台です。

なお、高校の物理・数学に触れていればスムーズですが、必須ではありません。数学の言葉から、意味を大切に読み解いていきます。

よくある質問

Q．数式が多くて難しそうです
A．線形代数・複素数・確率という"道具"の意味から丁寧に扱います。数式は"何を言っているか"を大切に読み解きます。

Q．なぜ縞模様が出るのですか？
A．2つのスリットを通った波が重なり合う（干渉する）からです。粒子を1個ずつ撃っても、確率の波が干渉します。

Q．物理が苦手でも大丈夫ですか？
A．はい。数学の言葉（ベクトル・複素数・確率）から入るので、物理が苦手でも道筋が見えてきます。

Q．量子コンピュータと関係がありますか？
A．はい。"重ね合わせ"という量子の原理が量子コンピュータの心臓部です。その基礎に触れられます。

物理の学び進め方や料金・受講の流れは、物理の学び直し 個別指導のページでご案内しています。

※内容はお客様のご要望等によって変更することがあります。

・量子論を"数学の言葉"で理解したい方
・二重スリットや重ね合わせの意味を知りたい方
・半導体・レーザー・量子コンピュータの原理に関心がある方
・線形代数・複素数・確率が量子でどう使われるか知りたい方
・知的好奇心から現代物理を楽しみたい社会人の方

第1回 「基本的枠組み 量子論と古典論との比較」
第2回 「閉じた有限自由度系,純粋状態　基本的考え方,　要請(公理) 抽象的な量による記述, 要請1 量子状態, 演算子, 要請2 可観測量,　固有値」
第3回 「閉じた有限自由度系,純粋状態　ブラケット, 要請3 ボルンの確率規則 (離散的),期待値, 状態の重ね合わせ」
第4回 「要請3 ボルンの確率規則 (連続的)」
第5回 「不確定性原理, ゆらぎ, 閉じた量子系の時間発展, 要請4 シュレディンガー方程式」
第6回 「エネルギーの固有状態, 確率の保存, 測定直後の状態,　要請5 射影仮説」
第7回 「有限自由度系の正準量子化　正準交換関係のシュレディンガー表現　行列表示」
第8回 「一次元空間を運動する粒子の量子論　波束　トンネル効果」
第9回 「水素原子,調和振動子」
第10回 「時間発展について 時間とエネルギーの不確定性」