量子コンピュータ『D-Wave』の衝撃

はじめまして。

シリコンフォトニクスメディア、編集長の北島です。

 

日頃光伝送の市場・技術についてご紹介をしている本メディアですが、

本日は光インターコネクトの最重要市場であるスパコン、特に量子コンピュータの話をご紹介したいと思います。

 

量子コンピュータとは?

量子コンピュータ (りょうしコンピュータ、英語:quantum computer) は、量子力学的な重ね合わせを用いて並列性を実現するとされるコンピュータ。 従来のコンピュータの論理ゲートに代えて、「量子ゲート」を用いて量子計算を行う原理のものについて研究がさかんであるが、他の方式についても研究・開発は行われている。

従来のコンピュータ(以下「古典コンピュータ」)の基本素子は、情報量が0か1の何れかの値しか持ち得ない1ビットを扱うものであるのに対して、量子コンピュータでは量子ビット (qubit; quantum bit、キュービット) により、1キュービットにつき0と1の値を任意の割合で重ね合わせて保持する。

n量子ビットあれば、2^nの状態を同時に計算できる。もし、数千qubitのハードウェアが実現した場合、この量子ビットを複数利用して、量子コンピュータは古典コンピュータでは実現し得ない規模の並列コンピューティングが実現する。理論上、現在の最速スーパーコンピュータ(並列度が2^{20}以下)で数千年かかっても解けないような計算でも、例えば数十秒といった短い時間でこなすことができる、とされている。

by wikipedia

 

少し分かりにくいので、カナダD-Wave Systemsが開発している『D-Wave』という量子コンピュータの記事をご紹介します。

ナダD-Wave Systemsの量子コンピュータ「D-Wave 2X」が「組み合わせ最適化問題」を既存のコンピュータに比べて最大1億倍(10の8乗倍)高速に解いた――。米航空宇宙局(NASA)、米Google、米大学宇宙研究連合(USRA)は2015年12月8日(米国時間)、シリコンバレーにある「NASA Ames Research Center」で記者会見を開いて発表をした。

by 日経テクノロジーオンライン

 

簡単に言うと、今までのPCでは人気店の行列を1つの入り口で入店対応していたのを、量子コンピュータは1億個の入り口を設けて処理する、といったイメージです。当然考えられないほど大量の計算を一瞬に解く事ができるというのが理解して頂けるかと思います。

 

今回はさわりだけを説明しましたが、今後量子コンピュータの技術原理、開発状況、実用化に当たっての課題などをご紹介していきたいと思います。