おっさんフリーランスが量子コンピュータについて調べてみた
量子コンピュータというものをご存じでしょうか？
「名前だけは聞いたことがあるけれど、それがどんなものかよく知らない」
「何かわからないけど、今までのコンピュータよりすごいコンピュータなんでしょう？」
こんな感じの人も多いんじゃないでしょうか。僕もその一人です。そこで今回は量子コンピュータについてちょっと調べてみました。
広告
ConoHa for Windows Server
目次リスト
Outline
量子コンピュータとは
量子力学を応用し、従来のコンピュータとは全く異なる原理で動作する次世代コンピュータ、それが量子コンピュータです。
量子とはエネルギーの最小単位といわれています。物質をこれ以上細かくできないところまで分解したものが分子です。その分子を構成しているものが原子。その原子を構成しているものが電子、中性子、陽子などで、原子と合わせてこれらを量子と呼びます。
量子はもちろん肉眼で見ることはできませんが、目に見えない世界では我々に見えているのとは違う物理法則が働いているそうです。
コインに例えると、我々の目に見える世界ではコインは表か裏しかありません。しかし量子の世界では、表であり裏でもある、そんな状態が存在するのだそうです。こうした現象を応用しているのが量子コンピュータです。
従来のコンピュータとの違い
まだなんだかよくわかりませんよね。そこで従来のコンピュータとの違いを見ていきましょう。
従来のコンピュータはビットという単位を使って情報を処理します。ビットは０か１の値を持ちます。先程のコインの例でいえば表（０）か裏（１）ということになります。一度に表すことができるのはこの2種類のみということです。
一方で量子コンピュータは量子ビット（キュービット）という情報単位を使います。これは０と１以外に、０でもあり１でもあるという状態を持つことができます。これを「重ね合わせ」と呼びます。さらにキュービットが絡み合った状態（量子もつれ）になると複数のキュービットにそれが波及し、複雑な計算が可能になります。
これを読書に例えると、従来のコンピュータは1度に1冊の本しか読めません。処理速度をあげれば読書スピードを高速化できますが、それでも1冊ずつしか読むことはできません。それに対し量子コンピュータは同時に複数の本を読むことができます。仮に読むスピードが同じだとしたら、量子コンピュータの方が圧倒的に早く処理できるということです。
量子コンピュータの現状と未来
量子コンピュータは現状ではまだ実用化には至っていません。その理由としては以下のような問題が挙げられます。
- 量子コンピュータは非常にデリケートで、外部の影響を受けやすく制御が困難です。
- 量子コンピュータの開発は高コストです。しかも動作させるには極低温の環境が必要で、そのための費用も膨大になります。
- 量子の世界ではエラーが起きやすく、これを修正するために量子ビットを増やす必要があります。しかし量子ビットの追加も簡単ではありません。
このようにいくつも課題はありますが、量子コンピュータは従来のコンピュータよりも特定の分野において、圧倒的な計算能力を持つと期待されています。これにより新薬や新素材など、これまでは不可能、あるいは何十年もかかると思われた開発が急速に進む可能性があります。また航空宇宙、金融、医療など、複雑で膨大な計算が要求される分野での応用も期待できます。
まとめると
量子コンピュータは従来のコンピュータとは全く異なる原理で動作し、圧倒的な処理速度を実現できる未来のコンピュータです。
現状ではまだまだいくつもの課題があり、本格的に実用化されるまでには時間がかかると思われます。しかし量子コンピュータが実用化されれば、航空宇宙、金融、医療など様々な分野での技術革新が一気に進むことが考えられます。
量子コンピュータの発展をワクワクしながら見守っていきましょう。
さらに詳しく知りたい方は、以下のページで紹介している書籍なども参考にしてみてください。
