YOI 418:光の角運動量は二つあって、片方だけ上限がない

論文418 の記録のページです。住所(YOI)は https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/418 で、論文の本文は下の PDF にあります。ファイルは自分で用意した置き場所(https://yamagishi.sakuraweb.com)に置き、日付の証拠(.ots)を添えています。Zenodo でも公開しています(DOI:10.5281/zenodo.22699908)。

本文はサイトの記事でも読めます(2026年10月8日 20:35 に公開します)。

YOI 418第1版・2026年9月ビットコインに記録済み

日付の証拠(OpenTimestamps):日本語版の .ots・英語版の .ots・SHA256SUMS

予備の置き場所(ミラー。中身は上と同じです):PDF 日本語・PDF English・SHA256SUMS

住所:https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/418・DOI 10.5281/zenodo.22699908・CC BY 4.0・プレプリント(査読を経ていません)・ORCID 0009-0006-8587-3450

引用するとき

山岸勇輝 (2026). 光の角運動量は二つあって、片方だけ上限がない [論文418]. YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/418 ・ DOI: 10.5281/zenodo.22699908

Yamagishi, Y. (2026). There Are Two of Them, and Only One Has a Ceiling [Paper 418]. YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/418; DOI: 10.5281/zenodo.22699908

@misc{yamagishi2026yoi418,
  author = {Yamagishi, Yuuki},
  title = {There Are Two of Them, and Only One Has a Ceiling},
  year = {2026},
  howpublished = {YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/418},
  doi = {10.5281/zenodo.22699908},
  note = {Preprint, edition 1}
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指紋(SHA-256)と確かめ方
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PDF と .ots を同じ場所に保存し、opentimestamps.org に .ots、続けて PDF を落とすと、記録された日時が表示されます。PDF が 1 バイトでも変わっていれば通りません。

日付の証拠(OpenTimestamps)

2026年10月1日に、2 本の PDF の指紋(SHA-256)をまとめて OpenTimestamps に送り、ビットコインのブロック 969410・969412・969440・969461 に記録されました(2026年10月01日 16:10(日本時間))。この .ots があれば、PDF がその時点で存在したことを、このサイトや運営者を信用しなくても、誰でも確かめられます。

書誌

題名 光の角運動量は二つあって、片方だけ上限がない
Title There Are Two of Them, and Only One Has a Ceiling
著者 山岸 勇輝 (Yuuki YAMAGISHI)・ORCID 0009-0006-8587-3450
所属 山岸複雑性トーラス研究所 (Yamagishi Complexity Torus Lab, Japan)
版 第1版(2026年9月)
言語 日本語・英語
種別 プレプリント(査読を経ていません)
ライセンス CC BY 4.0(出典を示せば、複製・再配布・改変ができます)
YOI https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/418
DOI(Zenodo) 10.5281/zenodo.22699908

要旨

光の角運動量というと、普通は偏光を指す。本稿が示すのは、角運動量が二つあることである。そして片方には上限があり、片方には無い。新しい定理も法則も主張しない。

第一に、スピン角運動量の状態数はちょうど $\mathbf{2}$ である。左右の円偏光しかない(第2節)。

第二に、軌道角運動量の状態数は $2L+1$ で、$|l|\le5$ なら $11$、$|l|\le50$ なら $\mathbf{101}$ である(第2節)。

第三に、これが本稿の芯である。一光子あたりの情報量が、スピンでは常に $\mathbf{1}$ ビット、軌道では $|l|\le50$ で $\mathbf{6.6582}$ ビットになる(第3節)。

第四に、$L$ を $10$ 倍にしても情報量は $\mathbf{3.3090}$ ビットしか増えない。対数だからである(第3節)。

第五に、スピンは $L$ をどれだけ上げても $1$ ビットのままである。上限があるとはそういうことである(第3節)。

第六に、分離子は「次元が有限か無限か」である。同じ名前でも、状態空間の型が違う(第4節)。

Abstract

“The angular momentum of light” usually means polarisation.This paper shows that there are two of them、and that one has a ceiling while the other does not.No new theorem or law is claimed.

First, the number of spin states is exactly $\mathbf{2}$. There is nothing but left and right circular polarisation (Section 2).

Second, the number of orbital states is $2L+1$: $11$ for $|l|\le5$ and $\mathbf{101}$ for $|l|\le50$ (Section 2).

Third, this is the core of the paper.The information per photon is always $\mathbf{1}$ bit for spin and $\mathbf{6.6582}$ bits for orbital at $|l|\le50$ (Section 3).

Fourth, multiplying $L$ by ten adds only $\mathbf{3.3090}$ bits, because it is a logarithm (Section 3).

Fifth, spin stays at $1$ bit however far $L$ is pushed. That is what having a ceiling means (Section 3).

Sixth, the separator is whether the dimension is finite or infinite. One name, two types of state space (Section 4).

版の記録

ここの PDF(倉庫の v1)は第1版(2026年9月)の原稿から作りました。ファイルは版ごとに分けて置いています(/yoi/418/v1/ の下)。中身を直すときは、このファイルを書き換えず、新しい版を足します(住所 https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/418 はいつも最新の版を指します)。Zenodo の記録とは、Zenodo に上げる前の改訂のぶんだけ違うことがあります。

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