NASAとgoogleが共同購入したとんでもない演算処理速度の量子コンピュータってどうすごいの?又吉直樹も腑に落ちた説明が!

量子コンピュータ

2019年11月6日(水)「又吉直樹のヘウレーカ! 」は”世界最速!?量子コンピュータって何?”。

又吉直樹

出典:NHK

視聴しましたが、これで理解するのは結構難しいと感じ、簡潔にわかりやすくまとめたいと。

AIやIoTの普及で、データ量が爆発的に増え、必要な演算能力も増大しており、特定の処理目的に最適化された半導体やコンピュータなどを使うこともしてますが、限界が近くなってきてます。

そこで、解決策としてでてきているの一つが、量子コンピュータなのです。(そのほか3次元回路製造も模索中)

3次元構造撮像デバイス

出典: NHK Engineering System,

なぜそんなに桁違いな高速処理ができるのでしょう?

東北大学大学院准教授大関真之先生から又吉さんが説明してもらうことに。
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量子コンピュータって?

量子力学とは

量子コンピュータの原理を支えてるものが量子力学です。

そこで、大関先生、又吉さんに量子力学について古典力学との比較で解説してくれました。

古典力学と量子力学の違い

出典:NHK

量子力学では、並んだ2つのスリットに向けて光子(光を作る粒子)を照射し、その先のスクリーンで捉えるダブルスリット実験を体験してもらいます。何度も照射すると光子は周期的に散らばり、スクリーンに縞(しま)模様が浮かび上がるのです。

水面波の干渉実験

出典:NHK

水面の波で見るとわかりやすいですよね。量子力学的に光も波と同じようになって、縞模様になっているということです。



量子コンピュータが高速で演算できる理由

古典コンピュータの計算用のコインは単なる0、単なる1なので、わかりやすい数字で例えると、4ビットの演算を行う場合は16通りの組み合わせがあるというような説明を大関先生はしてくれました。

単なる0、単なる1のコインなら、組み合わせ一つ一つを逐次演算しなければならないのです。

古典コンピュータと量子コンピュータの計算の差

出典:NHK

が、量子コンピュータ1量子ビットは0と1の状態を同時に示すので、4量子ビットは古典コンピュータで16回繰り返す演算を1回でできてしまうことになるのです。

この量子ビット増やしていけば、1回で演算できる組み合わせが増えていくので、計算速度はさらに速くなっていくのです。

現在、商用で研究などで使っている量子コンピュータの中には2048枚のコインがあるということなので、とてつもない計算の速度になっているということです。
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最後に

量子に従った0と1のコインを作ることができたら、0と1がどちらともつかない状況のまま回っている状態がずっと続いており、最後1だった、最後0だったという結果がでてくれば、新しいコンピュータになるといってできたのが量子コンピュータと言われるものなのです。

量子力学の考え方から作ったコンピュータだから量子コンピュータと名付けたということで、つながりましたか?

でも、NASAとgoogleが共同研究の成果として既存のコンピュータで計算したものを量子コンピュータで計算したところ1億倍速かったって、ほんとうにすごいですよね!!!

 

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CY

1970年長崎県五島生まれ 現在、家族は妻、息子の2人 品川区在住、品川区勤務 好きな作家:池井戸潤、伊坂幸太郎、真山仁 好きなドラマ:救命病棟24時、医龍 好きな映画:グローリー 好きな女優:石田ゆり子、イングリッド・バーグマン 好きなスニーカーメーカー:PATRICK