第65回 最近話題の量子コンピューターとは？ できるだけ分かりやすく書きたいと思います。
こんにちは、株式会社ビブレンスでIT部門を担当している ST です。 また本名伏せます(笑)
いつも遊びやどうでもいい話題ばかりなので、今週は久々に真面目な IT の話を。
さて、最近よく聞くことが多い「量子コンピューター」という言葉。
私たちの生活に欠かせないコンピューターですが、その概念を根本から覆す新しい演算装置、「量子コンピューター」が注目を集めていますね。
これは従来のコンピューターとはまったく別物のコンピューターになりますが、今週はこの量子コンピューターが拓く新時代、そして従来型コンピューターとの違いと未来の可能性についてできるだけ分かりやすく書いていきたいと思います。
そもそも量子コンピューターとは何なのか？
量子コンピューターは、量子力学の原理を利用して情報を処理する革新的なコンピューターです。従来のコンピューターが「0」か「1」のビットで情報を処理するのに対し、量子コンピューターは「量子ビット（キュービット）」を使用します。
量子ビットの特徴的な性質は、「重ね合わせ」と「もつれ」です。重ね合わせ状態では、1つの量子ビットが「0」と「1」の状態を同時に取ることができます。これにより、従来のコンピューターでは想像もできないほどの並列計算が可能になるわけです。
それでは量子コンピューターと従来型コンピューターとの決定的な違いは何なのか？
まずは、計算方式ですが、
従来型：0か1の二進法で計算を行う
量子型：重ね合わせ状態により、複数の計算を同時に実行
次に、処理速度は、
従来型：1つずつ順番に計算
量子型：並列処理により、特定の計算では指数関数的に高速
そして、得意分野は、
従来型：一般的な計算処理全般
量子型：暗号解読、分子シミュレーション、最適化問題など
上記のように従来のコンピューターとは異なるわけですが、量子コンピューターは以下のような分野で革新的な進歩をもたらすと期待されています：
● 製薬・医療分野
複雑な分子構造のシミュレーションが可能になり、新薬の開発が大幅に効率化されます。がんの治療法や、個別化医療の発展にも貢献するでしょうね。
● 気候変動対策
気象予測の精度が飛躍的に向上し、より正確な気候変動モデルの構築が可能になります。これにより、効果的な環境保護策の立案が期待できますね。
● 金融工学
複雑なポートフォリオの最適化や、リスク分析が高速で実行可能になり、より効率的な資産運用の実現に繋がっていきそうです。
● 人工知能・機械学習
量子機械学習により、現在のAIでは処理できない複雑なパターン認識や予測が可能になります。
あくまで個人的な意見ですが、僕はここからいわゆるアンドロイドのような人間の意思に似た物体への大きな道が開けると考えています。
さて、そういった我々の想像を超えた世界を切り開く可能性がある量子コンピューターですが、まだいくつかの課題があります。
現状ではまだ量子状態の維持が難しく、エラー率の制御や、実用的な規模への拡張には更なる技術革新が必要であるということです。
そして、これも個人的な考えですが、量子コンピューターは従来型コンピューターの完全な代替ではなく、特定の計算に特化した補完的な存在となる可能性が高いと思います。
ここまで、様々な文献をもとに最近よく聞かれるようになった「量子コンピューター」についてできるだけ分かりやすく書いてきましたが、進歩の速度はさておき量子コンピューターは人類の計算能力に革命的な進歩をもたらす可能性を秘めています。
その実現には様々な課題が残されていますが、この技術が私たちの未来を大きく変えることは間違いないでしょう。
私たちは今、コンピューター科学の新たな地平線を目の当たりにしているのかもしれませんね。
量子コンピューターの発展が、人類にどのような恩恵をもたらすのか (そして同時にどのような弊害をもたらすのか) 今後の進展が非常に楽しみですね。
今回はちょっと真面目にITを語ってみました。
分かりにくかったでしょうかね？ 有用な文献の多くが英語のものばかりなので、理解して噛み砕くのに四苦八苦となりました🙇🏻♂️ ご容赦ください。
また来週！ JUST ROCK IT !
なんだかシャンデリアのようで綺麗ですよね😄