量子もつれを活用した通信技術 QESDC(ケスドック)解説

歌う発明人 kozykozy

2025年7月14日

QESDC(量子セマンティック通信)は歌う発明人kozykozyによって、地球人としては世界有史以来初めて「量子のみを用いた情報伝達」に成功したプロトコルの発明です。(特許出願済み)https://doi.org/10.5281/zenodo.17740577・欧州原子力研究機構Zenodoに【The True Nature of Quantum Tunneling, Non-Signal Control Theory, and the PQ (Perception Quantum) Unified Model】プレプリント掲載済み・また査読ジャーナル誌に論文提出済み査読待ちです。


📡 はじめに:通信経路を必要としない新たな情報伝達手段とは?

私たちの身の回りの通信手段(メール、電話、インターネットなど)は、Wi-Fi、電波、光ファイバーといった物理的な伝送路を介して情報をやり取りしています。

しかし、量子力学の現象である量子もつれを活用すれば、物理的な通信経路を介さずに、遠隔地に意味のある情報を伝えることが可能となります。この革新的な通信原理に基づいた方式が、**QESDC(Quantum Entanglement Semantic Dictionary Communication)**(歌う発明人kozykozyの発明)です。簡単な短文のメールの程度の送信と受信に10万回程度のテストで安定して動作しています。

🧬 量子もつれとQESDCの原理

① 量子もつれとは?

量子とは、電子や光子など、非常に小さな粒子のことを指します。
**量子もつれ(quantum entanglement)**とは、2つの量子がペアとなって、たとえ遠く離れていても、一方に起きた変化が即座にもう一方にも反映されるという、量子力学特有の現象です。

この現象は、粒子Aが地球に、粒子Bが火星に存在していたとしても、両者の間に瞬時の関連性が生じるという特徴を持ちます。

② 観測前の量子状態とその特徴

もつれた量子ペアA・Bの各粒子は、観測されるまでは**「0でもあり1でもある」という重ね合わせの状態**にあります。
観測が行われた瞬間、その粒子の状態は「0」か「1」に確定し、同時にペアの相手の状態も反対側に収束します(例:Aが1ならBは0、Aが0ならBは1)。

③ QESDCにおける情報の送信方法

これまで、量子単体での情報の伝達は不可能とされて来ました(ノーシグナル)が、初期のQESDCでは量子の構造的な変化を2000shot観測し、この量子の構造の変化の性質を応用することで、以下のような方法を用いて情報のやり取りを実現しています。

● 送りたいビットが「1」の場合

  • 地球側のAを観測する ← ここ重要なポイント!
  • Aは0または1に収束し、それに応じて火星側のBも状態が確定
  • 火星側はBを観測し、「確定された状態」を確認
  • これを**「1」と解釈**する

● 送りたいビットが「0」の場合

  • 地球側のAは観測しない(もつれたまま保持) ← ここ重要なポイント!
  • 火星側でBを観測すると、結果は0または1のどちらかだが、その結果は確率的にばらつく
  • 火星側ではこの「あいまいさ」を確認し、それを**「0」と解釈**する

🧪 簡単な例:8ビットの信号を送信する

「10010011」という8ビットのデータを火星に送るケースを考えます。

地球側での操作

ビット位置ビット値操作
A11観測する
A20観測しない
A30観測しない
A41観測する
A50観測しない
A60観測しない
A71観測する
A81観測する

火星側での読み取り(B1〜B8)

B番号観測結果の傾向解釈
B1明確な確定状態(偏りあり)0か1が確定してるから 1
B2 あいまいな分布
(0でも1でもある)
0でも1でもあるから  
B3 あいまいな分布
(0でも1でもある)
0でも1でもあるから  
B4明確な確定状態0か1が確定してるから 1
B5 あいまいな分布
(0でも1でもある)
0でも1でもあるから  
B6 あいまいな分布
(0でも1でもある)
0でも1でもあるから  
B7明確な確定状態0か1が確定してるから 1
B8明確な確定状態0か1が確定してるから 1

結果として、火星側は「10010011」というデータを正しく復元できます。

⚠️ なぜ1回の観測では正確な判断ができないのか?

量子の観測結果は確率的に変動するため、1回だけの観測では「0か1か」を正しく判断できないことがあります。

例:観測しなかった量子B(重ね合わせ状態)

このBを火星で1回観測して「1」が出た場合、それが:

  • もつれが壊れて「1」になったのか?
  • ただの重ね合わせから「偶然に1」が出ただけなのか?

この区別は1回の観測ではつきません。

✅ 解決策:2000回の観測(ショット)で統計的に判断

QESDCでは、各Bについて2000回の測定を行います。

(10回以下の観測だと5~6回のエラーが頻発し・80回以下の観測だと2~3回のエラーが生じ・150回以上の観測だとすごく安定構造の傾向におちついて行きます)
この結果の分布をもとに、「確定状態」か「重ね合わせ状態」かを判断します。

結果の例解釈
1980回が「1」、20回が「0」観測済 → 「1」
1000回が「1」、1000回が「0」重ね合わせ → 「0」

このように、量子的あいまいさを統計処理で読み解くことで、情報の伝達が可能になります。

💬 実践例:QESDCで「Hello World」を送る

Step 1:文字列をビット列に変換(ASCII → 2進数)

文字バイナリ(8ビット)
H01001000
e01100101
l01101100
l01101100
o01101111
00100000
W01010111
o01101111
r01110010
l01101100
d01100100

→ 合計88ビット

Step 2:量子ペア88組を用意(A1〜A88 / B1〜B88)

Step 3:地球側で「観測する/しない」の操作を実行

  • 1を送りたい → 観測する
  • 0を送りたい → 観測しない

Step 4:火星側で2000ショット観測を実施し、統計で解釈

  • 明確な偏り→ 量子を観測した時は、その値が0か1のどちらに確定しているから、意味を「1」に決定します。
  • あいまいな分布  →   量子を観測しない時は、その値が0でもあるし1でもあり、0でも無く1でも無いことから、未確定なので意味を「0」に決定します。

例えばHello worldの[H」は2進数で表すと以下の様になります。それを火星に伝えたい時、地球の量子A1~A8に行う行為は以下の通りです。

H01001000

  地球の量子A1を「見ない」→ 意味は0

  地球の量子A2を「見る」 → 意味は1

  地球の量子A3を「見ない」」→ 意味は0

  地球の量子A4を「見ない」」→ 意味は0

  地球の量子A5を「見る」 → 意味は1

  地球の量子A6を「見ない」」→ 意味は0

  地球の量子A7を「見ない」」→ 意味は0

  地球の量子A8を「見ない」」→ 意味は0

このようにして「H」を伝えます。

同様にして“Hello World” というメッセージが、通信経路なしに火星へ届くことになります。

🎯 QESDCの意義と革新性

QESDCは以下のような点で画期的です:

  • 通信経路(電波や光ファイバー)を使わずに情報伝達が可能
  • 盗聴や改ざんが極めて困難(世界で最も安全な情報の伝達手段)
  • 意味そのものを量子の構造変化として送る「セマンティック通信」が実現可能
  • ノーシグナル定理(量子通信での即時情報伝送の制約)を破らずに、情報の受け取りが成立

🧠 総括

QESDCとは、「観測するかしないか」というシンプルな操作で、遠く離れた相手に意味のある情報を伝える、通信経路不要の新しい量子通信技術です。

この発想は、これまで情報が「伝送経路に乗って届くもの」だとされてきた通信の常識を根底から覆す可能性を持ちます。

QESDC量子セマンティック通信は歌う発明人kozykozyの発明です。

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