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 史上初の完全な量子コンピューターがおよそ10年後には登場するだろうと、多くの専門家たちの予測は一致している。”量子の年(Y2Q)”へのカウントダウンは始まっているのだ。

 量子力学の奇妙さについては多くの人がご存知のことだろう。壁を通り抜けて歩く人間・タイムトラベル・一般不確定性など、常識を覆すその世界では一般的な計測というものがまったく無意味になる。

 量子テクノロジーの計り知れぬ潜在能力を鑑みれば、それを持つ者は持たぬ者に対して政治・金融・セキュリティといった様々な分野で非常に有利な立場に立てるはずだ。だからこそ、それがもたらす意味合いを理解しておくことは大切なことである。
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10. 演算速度が爆発的に上昇


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 今あなたがこの記事を読むのに使っているコンピューターは、基本的にどれも同じ原理を利用している。それは有限の二進数の世界で、同時に0か1(オフ・オン)のうちのどちらかの状態しかとれない。

 しかし量子コンピューターが使う量子ビットは、事実上無限の数の状態を同時にとることができる(ざっくり言うと、n量子ビットは2n種の状態で同時に存在できる)。

 通常のコンピューターに30桁の0と1の配列を与えれば、およそ10億通りの数値を扱うことができる。ただし各組み合わせを個別に扱わねばならないために、そのための時間とメモリも膨大なものとなる。

 一方、量子コンピューターは10億通りの配列を同時に”見る”ことができるため、演算にかかる時間は劇的に短縮される。現在最高のスーパーコンピューターが数千年かけて行うような計算でも、ものの数秒で完了できてしまうのだ。


9. 新薬の開発


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 DNAシーケンス技術はコンピューターの演算能力向上の賜物だ。量子コンピューターの登場は、医療の分野でも新しい時代の到来を意味する。

 現在、大量の薬品が売られているが、その開発速度はもちろん効果も驚くほど限定的だ。コンピューターの速度と精度が上昇し続けているとはいえ、標準的なコンピューターの枠を出ることはない。

 人体のような複雑な器官において、薬剤は無数の反応を示す。無数とも言える分子レベルの遺伝的多様性に加え、薬剤の対象が1つではないために、その結果はとんでもない数に上る。

 薬剤の相互作用に関連するあらゆる結果を検証し、最適な治療計画を立案できるのは量子コンピューターだけである。それが個人に対する個々の薬剤の効き目まで推測できるのは、DNAシーケンスの精度を上げ、たんぱく質の折りたたみについての理解を促進してくれるおかげだ。


8. 鉄壁のセキュリティ


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 奇妙な量子の世界において、”量子もつれ”という現象がある。2つ以上の粒子には、その間に媒体や確認できる信号の類もないのに不思議なつながりがある。アインシュタインはこれを「不気味な遠隔作用」と呼んでいる。

 2つの粒子が連絡を取り合う媒体などないがゆえに、もつれた粒子を利用してコード化された信号を傍受することはできない。これが個人や国家のセキュリティにとって大きな意味を持つ。

 指数関数的に増大した処理能力と量子暗号によって、最も高度なハッキングですら破れないサイバー空間のセキュリティが実現するだろう。

 アルスター大学のサイバーセキュリティの専門家ケビン・クランは、「量子コンピューティングは、機械学習やクラウドコンピューティングを用いるデータ解析が利用される分野であれば、どこにでも応用可能」と説明する。データのパターンを探し、侵入を検出する量子コンピューターは、数百万手先にハッキングの”気配”を察知することができる。


7. 狡猾なハッキング


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 鉄壁のセキュリティを実現する演算能力はハッキングにも応用できる。現代最高の暗号技術は非常に難解な数学的問題を基礎としていることが多い。これらは二進数を利用するほとんどのスーパーコンピューターをすら食い止めるために十分なものだが、量子コンピューターが利用されればいとも容易く破られてしまう。

 大きな数の因数分解を行うには、現代のコンピューターでは正解が出るまで1つ1つ試すしかないため、ハッカーにとっては最も厄介な問題である。

 しかし量子コンピューターはあらゆる選択肢を同時に検証することが可能である。例えば、1つのRSA-768暗号(2つの素因数を持ち、768ビットの鍵を必要とするもの)を解くには数百台のコンピューターを走らせても2年はかかる。だが量子コンピューターなら1秒のさらに数分の1でそれをやってのける。


6. 精密原子時計と物体検出


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 原子時計はGPSや通信技術に不可欠のテクノロジーだ。最も正確な原子時計は、エネルギーレベルを変えたときに電子から放出されるマイクロ波の振動を利用して時を刻む。時計に使われる原子はほぼ絶対零度にまで冷却される。より長いマイクロ波に基づく時間で、精度を高めるためだ。

 量子テクノロジーを採用する原子時計なら、超精密物体検出機を利用して、素晴らしい精度を実現できる。その検出機は重力・磁場・電場・力・動き・温度といった様々な現象のごくわずかな変化を感知し、時間として反映する(空間・物体・時間は密接に絡み合っている)。
 
 高精度の検出機は地下に埋もれた物体や水中の潜水艦を発見する際にも役立つ。また車とそれ以外のものの区別する精度が向上するため、車の自動運転機能も大幅に改善されるだろう。


5. 金融市場の進化


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 世界各地が密接に関連しあう金融の世界では、スピードこそが最も重要である。しかし演算速度の不足に起因する数多くの問題が今も未解決のままだ。さらに既存のコンピューターでは将来における金融・経済の動向を大雑把にでも予測することができない。

 さらに急激に変化する市場におけるオプション価格に関連する複雑な問題も解決できない。例えば、ストックオプションの多くは経路依存型の複雑なデリバティブを必要とする――つまりオプションの支払いは究極的には元になっている資産の価格の経路によって決定されるということだ。

 オプションの考えうるあらゆる”経路”をマップ化し、予測することは、現在のコンピューターでは手に余る。しかし量子コンピューターなら理論上は不適切な価格が付けられたストックオプションを判別し、市場が動く前に利益を確定することができる。

 無論、この手の力は量子コンピューターを所有する者に都合のいいように市場を歪める。その代償を払うのは量子テクノロジーを手にすることができない個人投資家や企業だ。


4. 人間の心をマップ化


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 ここ数十年で神経科学と認知科学は大きな発展を遂げたが、それでもなお心の仕組みについて判明していることは驚くほど少ない。

 人間の脳は860億もの神経細胞で構成されている。その電気的な基礎については十分よく理解されている。が、問題なのは、脳の内部で結びつけられている細胞の物理的な基質が、心・思考・記憶・感情に変わる具体的な仕組みである。

 心を理解しようと努める神経科学者は、脳が感覚データと入力を比較的予測可能な出力に変換することから、コンピューターの例えをよく利用する。ならば、コンピューターの仕組みを理解するうえでコンピューターを使う以上に優れた方法などあるだろうか?

 神経科学者ケン・ヘイワース博士は、マウスの脳をマップ化するには1年から2年かかるだろうが、人間の脳をマップ化するのは既存の技術では不可能だろうと話している。ただし、量子コンピューターがあれば話は別だ。


3. 惑星の発見


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 量子コンピューターは宇宙探査にも力を発揮する。NASAでは、量子プロセッサを20ミリケルビン(絶対零度に近い)にまで冷却し、数十億ものデータを利用した非常に複雑な最適化問題を解こうと計画している。例えば、量子波の微細なゆらぎを利用して、遠方の目に見えない星々(あるいはブラックホール)が放つ微かな熱の差異を検出するといったことだ。
 
 すでにNASAは量子コンピューター技術の一般的な原理を用いて、安全で効率的な宇宙飛行を実現しようとしている。NASAはほぼ10年前にロボットを宇宙に送り込むミッションを計画する傾向にある。その目的は量子最適化を利用して、ミッション中の出来事をきわめて正確に予測することだ。それはロボットを利用した宇宙ミッションにおいて制約となるバッテリーの効率的な利用法の考案にも役立つ。


2. 遺伝学


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 2003年にヒトゲノム計画が完了し、医学における新時代が到来した。ヒトゲノムを解明したことで、個人個人に最適な治療を考案できるようになったのだ。しかし人間のDNAの精妙さを理解しながらも、DNAがコードしているタンパク質についてはほとんど分かっていない。

 量子コンピューターは、遺伝子がマップ化されたのと同じように、”タンパク質のマップ化”をすることができる。また原子レベルにおける複雑な分子の相互作用をモデル化することもできるだろう。この解析ができれば、現在では治療不能とされる病気の治療法が発見されるに違いない。

 量子コンピューターの速度は、”量子ドット”という数ナノメートルしかない極小半導体クリスタルの利用と解析にも役立つ。量子ドットは現在、ガンの発見と治療に関する最先端の研究で利用されているものだ。

 またDNAの突然変異は、現在のところ完全にランダムに発生すると考えられているが、実は量子のゆらぎに起因している可能性も解明してくれるかもしれない。


1. 素材科学


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 量子コンピューターがあれば、分子が組み合わさったり、結晶化したりして新しい素材を形成する仕組みをマップ化することができる。これが新しい素材の誕生につながり、さらに新しい構造の作成にもつながるだろう。これはエネルギー・汚染管理・薬学の分野に影響する。

 エンジニアがダムや飛行機を設計する際、まず最初に手がけるのが構造だ。しかし、それが分子や原子レベルになると直感に反する組み方をすることが多く、とてつもなく困難になる。新素材を探す化学者や物理学者の試みは、まるで信頼できる地図がないまま冒険の旅に出るようなものなのだ。

 その信頼できる地図を与えてくれるのが、原子の相互作用を超高精度でシミュレートし、解析を行う量子コンピューターだ。これがやがてより効率的な新素材の開発につながる。すなわち、さらに優れた超伝導体・強力な磁石・エネルギー源などの開発が可能になるということだ。

via:10 Incredible Implications Of Quantum Technology/ translated hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 20:47
  • ID:zhwc5v9i0 #

そしてカーツワイル氏は人間の脳を飛躍的に進化させるって言っている。だからコンピュータも進化するけど人間の脳もコンピュータと共に飛躍的に進化していくということだろう。今天才と言われている人も少したてば天才じゃなくなるっていうのは胸熱だな。アインシュタインが田舎のたるいおっさんとたいして変わらなくなるというのは凄いね。えそれにしても量子ってすげぇな。俺は目に見える物体が全てだと思っていたが、目に見える物体だけじゃなくて、その先の小さい物体というのがあって、それは摩訶不思議な動き方をする。そしてその摩訶不思議な動き方をもとにしてコンピュータを作るだなんてすごすぎるw
パスワードは一瞬で特定されるようになるしということを考えていくと、人間がどういうことを考えているのか、どういうものになりたいのか、どういう感じ方をしているのかというのも全て丸裸にされるんだろうなー。例えばあのひとに嫉妬しているとか、あのひとが嫌いだとか、とにかく量子コンピュータが文章を見たら一瞬でこの人は何を目的にしているのかを心理学、精神医学、脳機能学、生理学・・・などとにかくあらゆる学問と照らし合わせて判断されるって事態が到来すると思う。その時論理的に行える仕事というより、とにかくコンピュータにはわかりにくい創造的な仕事はやっぱり皆求めるようになるんじゃないかな。そうなっていくと、医者とかもなくなっていくんかな、芸術家も機械で芸術できるかなとか、会計士も不要かなとか、弁護士だって無限の法律を照らし合わせて、そしてその中から回答を見出して、それがあっているかどうかを判断する人は必要だろうけど、なくなるんかなって思っている。こういう未来を考えるとどういう仕事についたら良いのかも同時に考えることになって、かなり摩訶不思議。まだ学生なんだけどね

2

2. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 20:49
  • ID:bjFkb3oe0 #

夢のある話だ

3

3. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 21:00
  • ID:DSMYP9gM0 #

銃夢のノヴァ教授の業子力学かと思った

4

4. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 21:28
  • ID:RvRBUNmY0 #

実用化されて民間でも当たり前になったとき、
テクノロジーに取り残されないように注意しなきゃな・・・

5

5. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 21:30
  • ID:jYG9QbTl0 #

まさに神の技術だね!

6

6. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 21:35
  • ID:vdvyiNAf0 #

北朝鮮が謎技術で量子コンピューターをつくる予感

7

7. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 21:49
  • ID:rNYERqwF0 #

ここ20年で技術は大きく進歩したけど、量子コンピュータが実用化されればそれとは比べ物にならない劇的な飛躍が起こるのだろう
正直想像も出来ないな

8

8. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 22:21
  • ID:bX0vC9dF0 #

夢のまま終わっちゃいそう

9

9. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 22:41
  • ID:ITf3q.ii0 #

禅問答が出来ない人は量子コンピュータ使えないかもとか
アホなことを考えてしまうな。。。

10

10. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 22:58
  • ID:6i5IElIp0 #

夢のある話だけど、同じように50年前に手塚治ら空想家が思い描いた未来図の1/5も実現してないし10年じゃさすが無理でしょ。すでに9割9分ほど理論が完成していて、残りのパーツが何なのか、どんな問題が解消されればそのパーツが揃うのかわかってる状態なら、全世界の天才たちがそれを競って追う事で軌跡が起きて、願いが叶う可能性もなくはないだろうけど。

11

11.

  • 2017年04月06日 23:16
  • ID:DnHdS3uZ0 #
12

12. 対抗意識感

  • 2017年04月06日 23:52
  • ID:tf.tJRvK0 #

計算がめっちゃ速いやつが誕生するのか!
しかも、今まで必死に一個一個コンピュータが計算してたのを、手抜き感覚でまとめて1発で計算しちゃうコンピュータの天才なんだね

すごーい!

13

13. 匿名処理班

  • 2017年04月06日 23:55
  • ID:LFuM.ogz0 #

アイザックアシモフの世界のロボットは量子脳だったっけ。いやさっき調べたら陽電子頭脳だったけど似たようなものらしい。量子コンピューターなら自我を持つロボットもできるのかな?

14

14. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 00:01
  • ID:5xnbYsZC0 #

ふーむなるほど全くわからん

15

15. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 00:39
  • ID:4ntTN.7H0 #

これからの十年間で、その後の世界がユートピアになるかディストピアになるか、はたまた今までとそう変わらないのか決まる訳か
例えばディストピアの世界が訪れたら自殺志願者が増えるだろうけど、量子コンピュータが瞬時に自殺を食い止めるシステムを完成させる。なんてこともできるのかも
怖くもあるけど、今のところは楽しみだな

16

16. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 01:27
  • ID:Gfj.HlLg0 #

量子コンピュータがものすごい速さで解析し、ディープラーニングで学習する
コンピュータが人間を超える日は2045年を待たずにすぐ来るんじゃ・・・

17

17. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 01:52
  • ID:VBVl0gq.0 #

少なくとも、「万全のセキュリティ」と「恐ろしいレベルのハッキング」は
同時には存在しえないよなあ。
民衆が量子コンピューターを操作する段階になると、またイタチゴッコになる。
金融市場への有利さも同様だし。
記事読んでて、「え?」ってなったw

18

18. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 01:57
  • ID:0ZT0U93n0 #

※6
あそこは太陽に降り立って黒点を採取してくる国だからな……

19

19. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 02:45
  • ID:tBKQVoSQ0 #

セキュリティとハッキングの話は矛盾してね
どっちも量子コンピュータ使うのなら今と変わらんいたちごっこになるんじゃないのか

20

20. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 10:36
  • ID:IawsZf.00 #

量子コンピューターはコンピューターではない
旧約聖書に予言された宇宙のヘキサグラム
いわば宇宙を二分しての対抗する勢力
“犬”及び“猫”によって生まれるコズミックパワーである

我々人類は彼等に対する尊敬の念を忘れることなく
マクドナルドで100円バーガーを複数個頼むのであれば
利益率の高いポテトも一緒に注文する必要があるのだ

21

21. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 10:53
  • ID:O1nqUT.O0 #

開発に成功したらまずその国の政府が独占的に使うよ。
最悪を想定すれば核よりも恐ろしい事がおきるかもね。

22

22. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 13:02
  • ID:fBLI2hEB0 #

つまり今までのコンピュータは本のページをめくるスピードを競っていたけど
量子コンピュータは本の全ページを一度に、一瞬で読むって感じかな

23

23. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 15:11
  • ID:tF9zYjEo0 #

※17
全ての人が量子コンピューターの恩恵を受けられるわけじゃないからね。
常に金持ちと大企業が先んじてその恩恵を受け、貧乏人や後進国は搾取され続けるという構造はいつまで経っても変わることがないと思われる。

24

24. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 15:18
  • ID:tF9zYjEo0 #

※21
素早い判断で、即動ける国はそうするだろうね。
政治家としてあぐらをかいてる年寄りばかりがダラダラやってるような国とか、公然と他国のスパイがその国の政治家になって国の運営を妨げるような反国活動している国だとそうでもない。

25

25. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 17:05
  • ID:T1Gke6w.0 #

人間はすでにコンピュータに負けたが、、
す、、寿司屋にお寿司を食べに来る客ってやつはコンピュータにはなることができないやい!

26

26. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 17:40
  • ID:Zgpi1SNg0 #

で、佐野量子がなんだって?

27

27. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 18:13
  • ID:jadeb.wX0 #

量子コンピュータってのがすごい高性能なのはわかるけど、
その上で走らせるOSやアプリの開発がかなり大変そう。

28

28. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 20:21
  • ID:HsleU1IX0 #

???「無人化すべきである」

29

29. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 20:55
  • ID:f7PJCIyi0 #

すごいということはわかった!

30

30. 匿名処理班

  • 2017年04月07日 21:36
  • ID:rZhtjRLg0 #

レプリケーター作ってください
全ての貧困が解決できます

31

31. 匿名処理班

  • 2017年04月08日 00:57
  • ID:wlSzHhUH0 #

※22
記事を読むとそんな感じですね。

いわゆる霊の次元が、ついにコンピュータで実現出来るって事です。霊の世界も時間が無いと表現するので、本を1ページ1ページめくりながら読み進むのではなく、バっと一瞬で読み終わる感じ。読み終わった瞬間がそこに存在する。実際に量子コンピュータが実現したら、気とか霊、神様の次元まで目視出来る様になりそう。その様な技術なら早く実現してほしい。

32

32. 匿名処理班

  • 2017年04月09日 03:41
  • ID:7z20Z5.S0 #

なんとなくだけど、ものすごい単純な大きな問題にぶつかって開発は断念せざるを得ないってことになりそう

33

33. 匿名処理班

  • 2017年04月09日 08:51
  • ID:wYWCU5hF0 #

家畜を大勢で飼わなくとも自然界が消えようとも、原子分子が大量に手元に揃えば、量子コンピューターを使用して、どんな食材も研究資材も薬品も衣服も作り放題使い放題売買し放題研究し放題って訳か・・・・。
いやはや、凄まじいな・・・・成功、すればね?

34

34. 匿名処理班

  • 2017年04月09日 10:51
  • ID:g22jeV6p0 #

何を使うにしろ、使う人の心次第で天国にも地獄にもなるだろう

35

35. 匿名処理班

  • 2017年04月09日 23:47
  • ID:gXIYoV6o0 #

量子コンピューターってそれを作るまでに何か技術的な問題とか無いの?

36

36. 匿名処理班

  • 2017年04月10日 01:01
  • ID:iBceuQ5O0 #

洗脳とか、人間の行動を操作する技術も飛躍的に進歩しそうだな
量子コンピュータの恩恵を得るものとそうでない者との間に、かつての奴隷制以上の絶対的な身分の差が生まれてしまわないだろうか
淘汰されたくない(汗

37

37. 匿名処理班

  • 2017年04月10日 03:38
  • ID:RE7s8S3n0 #

オカルティックな話で直接量子と関係無いのだが、
昨今の技術の進化スピードを見ていると
デジタルって人間が手を出してはいけない領域だったのではないかと感じる

38

38. 匿名処理班

  • 2017年04月11日 09:43
  • ID:lPOdbjjo0 #

こういうものが当たり前になったときに、人間は何を空想しているのかを考えるとロマンがあるな。

39

39. 匿名処理班

  • 2017年04月12日 22:00
  • ID:jwu6t4qY0 #

一般家庭に普及するのは何十年後か

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