木曜日, 3 of 12月 of 2020

読書 量子コンピューターの教本

いちばんやさしい量子コンピューターの教本 _01その昔「化学精義」という、大学受験のやや高級な参考書があって、不思議なことが書いてあった

原子を構成する素粒子(陽子、電子、中性子など)には、「位置と運動量を同時には確定できない」という不思議な性質があり、この性質に着目した場合、「量子」と呼ぶという

量子力学における不確定性原理のことだが、日常生活(ニュートン力学の世界)からは想像も出来ない、摩訶不思議な世界観である

あの天才のアインシュタインも、「神はサイコロを振らない」と言って、この原理を認めなかったそうだが、現在では科学者の常識になっている

この原理は「人間に自由意志はあるのか」という哲学の議論にも影響を及ぼしている

「位置と運動量を同時には確定できない」ということは、科学にとって困ったことのようにも感じられるが、今では量子の持つそのような不思議な特性を逆利用して、量子コンピュータの開発が進められているという

まったく世の中には、驚くような大胆な発想をする天才がいるもんだ

しかし現在の我々が使っているコンピュータが初めて登場した時、すべての情報を0と1、つまり電子ビットに還元するという大胆な発想に驚いたはずだ

10進法には、指の数以外の、何の必然性も無いことを知らされた

このときの天才は、チューリングとか、フォン・ノイマンだった

チューリングの開発した原始的なコンピュータは、ナチスのもっと原始的な軍事暗号を破り、第二次大戦における連合国の勝利に多大な貢献をした

computer_ryoushi_quantum

すべての情報を電子ビット(0と1)に還元可能なら、すべての情報を量子的不確定状態(量子ビット)に還元するという発想も有り得る

その長所は、信じられないような高速演算であり、従来型コンピュータが何年もかかる計算を、わずか数秒で終えることも可能になるらしい

広く実用化されれば、世界を一変させる可能性がある

現在のコンピュータでは、時間がかかりすぎて計算できない問題が、世の中にはたくさんあるのだ

特に既存の暗証番号による機密性保持メカニズムは、量子コンピュータなら簡単に破ってしまうというから、セキュリティの大問題となりかねない

まだまだ開発途上の技術であり、正確な未来予測は難しいが、これ以外にも、新しい薬品や工業材料の開発など、幅広い応用が期待されている

量子コンピュータの実物は、極低温による超電導を利用するので、巨大なハードウェアなのだが、現在ではそれをクラウド上に設置して、誰でもアクセス可能になりつつある

基本的な原理(量子ビット)は、電子ビット(0と1)よりは複雑だが、それほど難しいものではなさそうだ

量子コンピュータに与える演算指示(プログラムのようなもの)が、音楽の楽譜によく似ているのは面白い

(^_^;)