Scott Aaronson: Quantum Computing | Lex Fridman Podcast #72
スコット・アーロンソンは、テキサス大学オースティン校の教授であり、同大学の量子情報センターの所長を務めています。以前はMITの教授を務めていました。研究対象の中心は、量子コンピューターの可能性と限界、そしてより一般的には計算の複雑さの理論です。
優れた作家であり、コンピューターサイエンスの世界において最も優れたコミュニケーターの一人です。複雑性動物園という素晴らしいWikiも作成しています。ヴィトゲンシュタインからチューリング、ゲーデルに至るまで、幅広い思想家から影響を受けています。哲学者が計算の複雑さを考慮すべき理由や、量子コンピューターがもたらす影響など、さまざまなトピックについて執筆しています。
アーロンソンは、世界をより良くするために、新しいことを発見し、共有することに情熱を注いでいます。 また、友人、家族、学生との関係も大切にしています。 ユーモアと洞察力に富んだブログの投稿でも知られています。
彼の仕事は、量子コンピューティングの分野に大きく貢献しており、この分野の主要な思想家の一人と考えられています。
主なテーマ
コンピュータ科学者と哲学
アーロンソン氏は、コンピュータ科学者であっても哲学的な問いを避けるべきではないと主張します。哲学は、人生における最も大きな問いを扱う学問であり、科学者はより具体的な問いに焦点を当てることで、これらの哲学的な問いに新たな光を当てることができると述べています。
「哲学は、ほぼ定義上、私たちが問うことができる最も大きな問いに関係する主題です。」
アーロンソン氏自身、哲学に関心を持ち、哲学者の会議にも参加していますが、具体的な問題に取り組むことができるという点で、コンピュータ科学者であることを好んでいます。Qプライム
アーロンソン氏は、"Qプライム"という概念を用いて、答えられない哲学的な問いを、科学的または数学的な問いに置き換えることを提案します。
「答えられない哲学的難問Qが与えられたとき、それを人々が最初にQを尋ねたときに知りたいと思っていたことの少なくとも一部を捉える、一義的に「科学的」または数学的な質問Q'に置き換えます。」
例えば、「機械は考えることができるか？」という問いに答える代わりに、チューリングテストのように、人間と区別がつかないようなコンピュータをプログラムすることができるかどうかを問うことができます。量子コンピューティングの基礎
アーロンソン氏は、量子コンピューティングを、量子力学の原理に基づいた新しいタイプの計算方法として説明します。量子力学は、確率のルールを一般化したものであり、世界は「振幅」と呼ばれる複素数で記述されると述べています。
「量子力学の核心的な発見は、基本的には世界が振幅と呼ばれる数字で記述されているということです。」
量子コンピュータは、重ね合わせ、振幅、干渉などの量子力学的現象を利用することで、従来のコンピュータでは解くのが難しい問題を高速に解決することができます。量子コンピュータにおけるノイズとデコヒーレンス
量子コンピュータを実現する上での最大の課題の一つが、デコヒーレンスと呼ばれる現象です。これは、量子ビットと外部環境との間の望ましくない相互作用によって、量子状態が破壊されてしまう現象です。
「デコヒーレンスとは、量子ビット、量子コンピュータの状態、そして外部環境との間の望ましくない相互作用のことです。」
量子誤り訂正という技術を用いることで、デコヒーレンスの影響を軽減し、信頼性の高い量子コンピュータを構築することが期待されていますが、現時点では、誤り訂正には大きなオーバーヘッドが伴います。量子超越性
量子超越性とは、量子コンピュータが、従来のコンピュータでは実行不可能な速度で、明確に定義されたタスクを実行できる時点を指します。
「量子超越性とは、明確に定義されたタスクを、現在利用可能な古典コンピュータ上の既知のアルゴリズムよりもはるかに高速に、量子コンピュータを使用して初めて実行できるようになった歴史上の時点を指します。」
Googleは2019年に、量子超越性を達成したと発表しました。これは、量子コンピューティング分野における大きなマイルストーンとなりましたが、実用的なアプリケーションにはまだ時間がかかると考えられています。
重要な考察
量子コンピュータは、従来のコンピュータでは解けない問題を解くことができるわけではありませんが、効率的に解ける問題の範囲を変える可能性があります。
量子コンピュータの実用化には、ノイズの抑制と誤り訂正が不可欠です。
量子コンピューティングは、創薬、材料科学、人工知能など、幅広い分野に革命をもたらす可能性を秘めています。
量子コンピューティングに関する誇張された主張や誤解には注意が必要です。
人生、幸福、そして意味について
対談の最後には、Fridman氏はアーロンソン氏に人生の意味について尋ねます。アーロンソン氏は、新しい発見、友人や家族との関係、そして世界をより良い場所にするための努力が、彼の人生に充実感と目的を与えていると答えています。
「第一に、世界についての新しいことを発見し、それを共有し、伝え、そして他の人が発見したことを学ぶことです。第二に、私の友人、家族、子供たち、生徒たち、つまり私の周りの人たちです。第三に、できる限り、世界を少しでも良い方向に変えようとすることです。」
この対談は、量子コンピューティングの現状と将来展望について理解を深めるだけでなく、科学と哲学の接点、そして人生の意味について考えるきっかけを与えてくれます。