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世界を一変させるかもしれない量子スーパーコンピューターの設計図が公開される(英物理学者)

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(著) (編集)

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 物理学者が世界初となる大型量子コンピューターの設計図を作り上げた。それはコンピューターの世界に革命を起こす潜在能力を秘めている。

 この設計図がきちんと機能すれば、世界初の超高速量子マシンが10年以内に作られる可能性すら見えてくる。量子コンピューターは以前から次世代のコンピューター技術とみなされてきたもので、既存のものより数百万倍は高速であると考えられている。

 『サイエンスアドバンシズ(Science Advances)』に新しい設計図を掲載したのは、英サセックス大学の国際チームだ。

 「長い間、実際に量子コンピューターを作ることは不可能だと言われてきました。私たちの成果は、それが可能なばかりか、現実の大型マシンを作り出す実践的な製造計画まで提示しています」と中心人物であるウィンフレッド・ヘンシンガー(Winfried Hensinger)氏は声明の中で述べている。

 量子コンピューターの革新的な潜在能力は、原子レベルで働くその機能にある。原子レベルでは、原子はどういうわけか2つの場所に同時に存在できる。これはすなわち量子ビット(従来のコンピューターの情報量を示す”ビット”の量子版)が同時に1と0をとれるということだ。”ビット”の場合は1か0のどちらかしかありえない。こうした違いのおかげで、量子レベルで機能するコンピューターシステムは、一度に複数の計算を処理することが可能になる。

Quantum Computer Blueprint with Trapped Ions

 これまでの量子マシンを作り出そうという試みでは、演算能力が10あるいは15量子ビットに限られていた。しかし、今回の論文では、この制約周りの解決法を提案する。従来は個々のコンピューターモジュールを接続するために光ファイバーを使用していたが、ここにイオンを押し出す電場を利用しようというのだ。

 「本当に驚異的な処理能力がある量子コンピューターを実現する上で、モジュラー設計は決定的に重要です」とヘンシンガー氏。

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ヘンシンガー教授(右)とLekitsch博士(左) image credit:Sussex University

 とは言え、新型マシンは安くはない。着手にかかる費用はおよそ1億4,000万~2億8,000万円で、それは数十倍に膨らむ可能性がある。だが、きちんと完成すれば、社会の最も困難かつ複雑な問題を解決するようになるのだから、その価格に見合ったものだと言えるだろう。

 普遍的な量子コンピューターが利用可能になれば、社会全体に根本的な影響を与えることになるだろう。大型マシンの作成が依然として難しいものであることは間違いないが、アカデミーの叡智を実用段階に移すときがついに来たのだ、とヘンシンガー氏は語っている。

via:physrtなど/ written hiroching / edited by parumo

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この記事へのコメント 90件

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  1. 設計図を書けるかどうかと、実現可能かどうかは完全に別問題だけどな

    • 評価
  2. 量子コンピューターだと現在のスーパーコンピュータで数千年かかる計算が数時間で出来るらしいね

    • +6
  3. 研究用なら地球をひとつのPCに入れて仮想歴史を作り
    歴史の曲がり角を研究するなど高度な使い方をするけど
    個人用だとカップ焼きそばがなぜお湯抜くときに落下
    しやすいとか、気持ちのいい耳かきを設計するなど
    それなりに役に立つがだからって何?というどうでもいいことに
    使われるのだろうな

    • -16
    1. ※4
      なぜ落下しやすいのか分かれば、新しい容器のデザインの手掛かりになる
      気持ちのいい耳かきが設計できれば、それはそのまま商品にできる
      個人でこれが出来れば大きなビジネスチャンスだよ

      • +6
  4. 2億8000万円をこんなに安く感じたのは久しぶりだな

    • +60
    1. ※5
      最後にそう感じたのは何のときだったんだ?

      • +7
  5. 発達した科学は魔法と区別が付かない
    つまり何を言ってるのかさっぱり判らない

    • +39
  6. すごいことなんだろうけど、ヘンシンガーという名前が戦隊モノにしか見えなくてそっちに意識が吸われる…

    • +20
  7. セフィロトの樹(生命の樹)を思い出させるデザイン
    自我を持った量子AIが、出現して人類が激変しそう

    • +5
  8. ついに今までタンスの奥にしまっていたあの論文を世界に公開する時が…

    • +5
  9. 完成発表する前に既存の暗号解きまくるんだろうなぁ

    • +4
  10. 証明書をなくした保護ファイルが回復する可能性があるということか、ワクワク

    • 評価
    1. ※12
      再生出来なくなった秘蔵のエロ動画が再生出来る様になるのか、ワクワク。
      え、違うの?

      • +1
  11. 一番初めに実用されるのは、たぶん気象や地殻変動の予測だろうな、次に宇宙観測、生活に関わってくるのは完成したずっと後だろうけど、量子コンピュータがあればいつか飛行機がなくなりテレポーテーションで世界中に行けるようになりそうだな

    • -1
    1. ※14
      誤作動起こりまくりやけどな。
      でもどちらも使い方しだいで、地獄も作るし楽園も作れる可能性はあるな

      • 評価
  12. 単純に処理能力が上がるというよりも、より人間的な「可能性を残しながら計算していくことで総合的な判断を的確に高速に行う事ができる」というのが大きな違いだってうちの婆ちゃんが言ってた気がする

    • +5
  13. 量子コンピューターってほんと雲を掴むような話だわ
    宇宙線対策ってどうすんだ?

    • +3
  14. これがリアルターミネーターの頭に入る事になるやつか。

    • +1
  15. Dwaveの量子コンピューターが数年前から市販されてグーグルに納品されてたけど、それとの違いは?
    Dwaveのもデカくて高いよ>大型量子コンピューター

    • +2
    1. ※19
      DWaveのやつは量子コンピュータの中でも量子アニーリングマシンという(理論的な立場からは)特殊なタイプで、最適化問題に特化している。このマシンはより一般的な任意の量子アルゴリズムを(設計通りに動作するなら)動かすことのできるマシン。

      • +5
  16. 早く作るんだよぉ~

    とにかく人工知能と量子コンピューターを組み合わせて学習速度を上げるんだ!
    人工知能が学習出来る分野が多いほど将来で有利になるぞ!

    • +2
    1. ※23 R.O.D懐かしいね

      実際に量子コンピューターが作られたら、どこの企業が何に利用して私達の生活にどのような影響があるのだろうか?

      • 評価
  17. 設計図とその実現可能性を区別して考えたとしても、設計図がなければ「そのもの」が実現しないことには変わりはない
    アカデミックな観点から見れば、非常に困難な科学的難題を前にした場合、この手のものがなるべく多く出てくる事こそが歓迎すべき事象であって、実現可能性にのみ囚われて設計図を描けないのでは本末転倒
    発想の飛躍とその失敗の形跡が未来科学の発想を生む

    • +6
  18. 俺は、今のパソコンの性能でさえ十分に引き出していないからすごさが全然わからん。
    まあそれはそうと、この間ネットで拾い読みしたんだがスパコンは消費電力がやばいらしい。既存のものでさえ、スパコン一台で一地方都市と同じぐらいの電力消費量だそうだ。そういう面にも目を向けたほうがいいと思うよ。日本にもいくつかスパコンはあるけど、使いこなせてるのかどうだかって話だよ。

    • -13
  19. 交差部分の制御ってどうやるんだろ?

    • +1
  20. りょうこ~、りょうこや~飯まだかのう~

    • +3
    1. >>従来は個々のコンピューターモジュールを接続するために光ファイバーを使用していたが、ここにイオンを押し出す電場を利用しようというのだ

      なんか妙に納得してしまったけど、これってスピーカーに例えると振動版の存在しないプラズマスピーカーみたいなやつか?
      そして>>28評価するよ~

      • +2
  21. まずは軍用だろうなぁ。
    完成すれば公開鍵暗号を解くことが現実的になる。

    • +4
  22. まだまだ、だな。本当にすばらしいものは、小学生にでも容易に理解できるほどの単純な構造をもっているもんなんだよ、この説明じゃ、説明している側も、ちゃんと理解できているかどうか、怪しいもんだね。

    • -23
    1. ※34
      要するに「アホみたいにすごい計算機」でしょ

      • 評価
    2. >>34
      本当に頭の良い人は誰にでも分かるように説明できる = 本当に頭の悪い人は自分の無知の責任が他人にあると思っている

      • +3
        1. ※43
          -そのように人間は神の領域を侵し始めたので、
          神はお怒りになり、人間の髪の領域を減じた(ミノ記1・3‐7)-

          • +1
  23. 去年8月に中国が量子コンピューターで通信する衛星ロケットを打ち上げてたけど、あれはフェイクなのか?

    • 評価
  24. 半世紀後くらいにはスマホレベルのテクノロジーになってるさきっと

    • 評価
  25. 従来の想定よりも早く量子コンピューターが完成しそうってこと?
    シンギュラリティも前倒しかな

    • -1
  26. 今世界が競ってる
    エクサスケールコンピュータより
    量子コンピュータの方が凄そうだな

    • 評価
  27. 完成して数十年後には100万円を切ってたりするんだろうな

    • 評価
  28. 今のコンピュータの延長線にあるものじゃなくて元から違うものだからね量子コンピュータって

    • 評価
  29. ゲームも大幅進化出来るんだろうね

    • +1
  30. 量子コンピュータは結局サイズ的に電磁気学の影響を無視できないから実用化は難しいんじゃなかったか

    • 評価
  31. 所詮wikipedia知識しか無いけど
    量子コンピュータで計算速度が上がるのって様々な計算のうちごく一部のようだから
    今まで発明された様々なものがそうだったように、
    量子コンピュータも「みんなすごいすごい言ってるけどいざ完成したらたいしたことなかった」ものの一つのような気がしてならない

    • 評価
  32. 2億8000万円でできるのか
    安いやんけ

    • 評価
  33. コンピュータエンジニアリングと量子論の両方を理解しないと量子コンピュータは理解出来ない
    量子の世界は頭で感覚的に考える三次元世界的な常識が通用しないから

    • +1
  34. こういうのを見ると、物理法則全てコンピューターにぶち込んでビックバンから宇宙をシミュレートできないかなーなんて妄想してしまう。
    さすがにここまでは量子コンピューターでも無理だろうけど、あー、見てみたいなー。
    宇宙の始まり。

    • 評価
  35. 2億8,000万円で開発出来るなら安いもんだろ。
    中国なら喜んで払ってくれそうだな。

    抹殺されない事を祈ります。

    • -1
  36. 解かなくてよいものまで解いてくれそうだ
    それによってヒトは絶望すると思う

    • 評価
    1. ※57
      りょうこ「たいへん、せっかく高いPC買ったのに、もうぼけちゃったわ」

      • 評価
  37. クラウド並列分散処理基盤 vs 量子コンピュータスパコン

    • 評価
  38. 5年後も10年後も「あと10年もすれば…」と言ってるんだろうなぁって

    • 評価
  39. 洋ドラのビックバンで説明してたけど
    ・←がこれまで人類が発見した知識だとすると、量子コンピュータは●←くらいになるらしい
    その説明が正しいなら言葉→文字→紙→電波→ネット以来の世界が一変する技術だな
    それぞれの発明がされることによって世界が一変してきた

    • +1
  40. 量子コンピュータを手にした人もしくは国が、世界中の情報を、つまりは世界を手に入れることになる。
    そしてこれがホントに実現したら、私たちはたぶんまた紙を記録媒体として使っていた時代に逆戻りするんじゃないかな。そして石と棒で戦ってるかも。……あれ、アインシュタインもそんなこと言ってたっけな。もしかして彼はこれを予想してたのかな。

    • -3
  41. 量子コンピュータを作れる事とそれを使って問題解決のプログラムを描ける事は別

    • 評価
  42. >原子はどういうわけか2つの場所に同時に存在できる

    根本がマジキチ理論なのでたった3億では100%不可能だと断言できる
    予算付いたら3億持ち逃げする気満々の詐欺師

    • -6
    1. ※71
      >原子はどういうわけか2つの場所に同時に存在できる
      →ものすごく大雑把に量子もつれのことを言ってるのでトンデモではないよ。現に日本でも大量の量子もつれの生成に成功してるんだよ。原子のもとを分離させた状態なんだけど、分離させてもその距離は無視されて、まさに瞬時に情報が伝達されるんだよ。伝達って言葉に語弊があるくらい瞬時に。

      • 評価
    2. ※71
      正しくは「2つの場所に同時に存在できる」ではなく、「2つの場所で同時に観測される」だね。

      • +1
  43. 本当に怖いのは人工知能が暴走することじゃないとおもう
    エンタングルメント作用により計算結果が現実に投影されるとか
    つまりこの先に起きる出来事を量子コンピューターが確定してしまう
    未来とは重ね合わせ(不確定)の世界であり「何か」が現実を確定している
    二重スリット実験と同じ、観測することによって確定する
    量子もつれはAの状態を観測すればBの状態が定まる

    つまり量子コンピューターが○○で○○が起こると弾きだせば
    実際に起こる可能性が・・・

    ああ、怖いな・・・凄い妄想長文、それが一番怖いわ・・・

    • +2
  44. 光で処理するしAIが制御するからプログラマどうなるんだろうね。

    • 評価
  45. バビロンの塔が立つ前の言語が統一された世界にもどり意思疎通の壁は崩壊する。
    テレパシーで会話する時代が来るね。

    • -1
  46. 量子コンピュータが出来たからって、リンゴが下に落ちるのを辞めるわけではない。

    世界は何も変わらない。科学者の自己満足のための玩具がひとつ増えるだけだ。

    この際だから言わせてもらうが、予算獲得のために詐欺師宜しく大袈裟に騒ぎ立てるこの手の科学者の姿からは、敬意どころか浅ましさしか感じ取れない。

    • -15
    1. >>75
      あなたがそれを書きこむのに使ったコンピューターが
      世界をどう変えたのかちょっとは考えてみたほうがいいよ
      科学者の自己満足だと思うかい?

      • 評価
  47. で、人間が機械に組み込まれるわけですね。

    • 評価
  48. >英サセックス大学の国際チームだ。

    原文みたら理科研(日本)やグーグルの名前もあるけど、これを訳さなかったのは何故だろう?
    後で原文に追記されたのかな?

    • +1
  49. ものすごい桁の計算も複数できちゃうから、クラウドPCなんて当たり前の時代が来るんだろうな
    それにものすごい大きな数の計算も楽々だから、素数の規則性とかリーマン予想なんかもPCが解明しちゃうんじゃないの

    • 評価
  50. 俺はもうMatrixの電池でいいや。スーパーコンピューターの電脳世界で自由に生きる。世の中疲れたし。

    • 評価
  51. 量子コンピュータが出来たら現状の暗号化技術が全部なかったことになるそうなので、その時代の暗号化はどうなるのか知りたい
    例えばメールだったら、どの端末を使っても受け取り手が別人というだけで内容を観測出来ないなんて話も聞いたけど、無知だから分かんない

    • 評価
  52. 量子コンピュータって量子アルゴリズムが発見されてる特定の問題しか解けないと思ってたけど、
    wikipediaには「完全な上位互換である」って書いてるな

    これは理論的な計算量では上位互換って話?
    それとも従来のアルゴリズムを翻訳する現実的な方法が存在してるの?
    まぁ、CPUとGPUみたいにQPU(?)を追加すれば済む話なんだろうけど

    • 評価
  53. 量子コンほど速いと速さを生かすソフトがないかも。
    いや、円周率を1000京桁まで計算して、1京桁の素数発見できる。

    • 評価
  54. 現在3年連続世界1位のsupercomputer京が1万年以上かかる計算を瞬時に計算するのが量子コンピューター なぜそんなとんでもない計算能力が、どこにあるかというと極小な量子ビットにある。原理は0でもあり1でもあるオセロのような重なり合いのため複数の同時計算ができる。この宇宙も0と1出てきている。計算だけではない、この世のあいまいさまで認識できる。AI人工知能に搭載されると飛躍的進化し、すべてにおいて人間を超える可能性がある。シンギュラリティの恐怖も考えなければならないかもしれない…

    • 評価
  55. D-Wave数台分なら高くもないんじゃないか

    • 評価
  56. 素晴らしいね。費用も数億数十億円ならば、金のかかりすぎるハリウッド映画(数百億円)よりも安い。

    • 評価
  57. イオン型なんだ・・・
    こういうのを公開してしまっていいものなんだ・・・
    知らなかった・・・

    • 評価
  58. ふむふむ。なるほど。そういうことね~

    • 評価

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