G.M. ダーリアノ教授による論文「Physics as Information Processing（情報処理としての物理学）」

G.M. ダーリアノ教授による論文 「Physics as Information Processing（情報処理としての物理学）」 は、現代物理学の基礎を「情報」という観点から再構築しようとする非常に野心的な研究です。

一言で言えば、この論文はジョン・ホイーラーが提唱した 「It from Bit（万物はビットから成る）」 という概念を、数学的・量子情報的な枠組みで具体化しようとしたものです。

以下に、その主要なポイントを4つのセクションに分けて解説します。

1. 量子論を「情報処理のルール」として定義する

従来、量子力学は「状態ベクトル」や「ハミルトニアン」といった数学的対象から出発していましたが、ダーリアノはこれを 「情報の操作（サブルーチン）」 のルールから導き出せると主張しました。彼は以下の6つの情報理論的ポストレート（公理）を提案しています。

因果律 (Causality): 情報は過去から未来へ流れ、未来の選択が過去の確率に影響を与えないこと。
局所可読性 (Local Readability): 複数のレジスタの状態を、個別のレジスタの測定だけで識別できること。
計算の可逆性と非分割性 (Reversibility and Indivisibility): すべての処理は、補助的なレジスタを加えることで可逆（情報の損失がない状態）にできること。
無損失圧縮 (Lossless Compressibility): 情報を効率よく符号化し、完全に復元できること。

これらの「コンピュータ・プログラムの言語」のようなルールだけで、標準的な量子力学の数学的枠組みが完全に導出されることを示しました。

この研究で最も驚くべき主張は、「時空（Space-time）は物理の背景（舞台）ではなく、量子ネットワークから『出現』する副産物である」 という点です。

イベントの計数: 時間や空間の距離は、あらかじめ存在する「もの」ではなく、量子回路内の 「ゲート（イベント）」の数を数えること で定義されます。
ローレンツ変換の導出: ネットワーク上の情報の流れ（因果関係）を追うことで、特殊相対性理論の「時間の遅れ」や「長さの収縮」が、ネットワークのトポロジー的な性質として自然に現れることを証明しました。つまり、相対性理論は因果律から導かれる情報の性質なのです。

ダーリアノは、慣性質量やプランク定数についても新しい解釈を与えています。

質量 = 情報の流れの「遅れ」: 質量とは、情報が直線的に進まずに 「ジグザグ（Zitterbewegung：震動）」 することで、全体としての進行速度が遅くなることだと定義されます。
$\hbar$ は変換係数: プランク定数 $\hbar$ は、根本的な物理量ではなく、「情報的な質量の単位（$sec^{-1}$）」と「従来の質量の単位（$kg$）」を結びつけるための単なる 換算係数 に過ぎないと述べられています。

$$m = \frac{1}{c^2} \hbar \omega$$

この理論は単なる哲学ではなく、実験的な予言も伴っています。

「量子回路」として物理を捉えると、連続的な空間ではなく離散的なネットワークが基礎になります。この場合、「真空は質量を持つ粒子に対して、わずかに屈折率を持つ」という現象が起こります。

具体的には、質量の大きい粒子ほど真空中の最大速度が（光速 $c$ よりも）わずかに遅くなる可能性を示唆しており、これが将来的に観測される可能性があるとしています。

ダーリアノのビジョンは、「量子力学」「相対性理論」「量子場」のすべてを、「量子コンピュータ」という一つの基盤の上で統合することです。

「物質がそこにあるから情報が伝わる」のではなく、「情報が処理されているから、そこに物質や時空があるように見える」というコペルニクス的転回を提案しています。

次の一歩として、この理論のどの部分をより深く知りたいですか？