いちばんやさしい量子コンピュータの教本

次に来るトレンドのひとつは量子コンピュータであることは間違いないと思う。
しかし、いろいろな本を読んでも、量子コンピュータを理解することができない。
この本を読んでも量子コンピュータを理解したとは言えないが、量子コンピュータが万能ではなく、特定の分野に強いコンピュータであることは理解できた。
また、根本的な理屈は納得できないものの、量子力学的な特徴を活かしたテクノロジーであることも、うっすらと分かった気がする。

量子コンピュータの基本的な原理は、「量子の重ね合わせ」と「量子のもつれ」である。
「量子の重ね合わせ」とは、通常のコンピュータが1と0の2つの値を使って計算をするのに対し、量子コンピュータでは、1と0以外にも、1と0の間の状態も使って計算できることだ。
通常のコンピュータより一度に扱える状態が多いため、高速に計算できる。
しかし、状態が確率で表現されるので、そのままでは使えない。
試行回数を多くすれば、結果は絞り込まれるが、そのためには多くの試行が必要になり、計算に時間がかかる。

そこで利用するのが「量子のもつれ」である。
「量子もつれ」を起こした2つの量子は、片方の量子に対する操作が、もう片方の量子に瞬時に影響する。
この現象を利用し、計算結果を絞り込む。

と、ここまで書いていて、やっぱりよくわからないことに気づいてしまった。

この本では、量子の性質を利用し、どのようにアルゴリズムを作り、問題を解決するかが解説されている。
アルゴリズムによって得意な分野や、将来期待される応用も紹介されており、量子コンピュータに対する「よくわからないが万能そうな」イメージから、少しは深く知ることができた、気がする。

量子コンピュータを実感するためのオープンソースを利用した実験も紹介されているが、Macに最新のPythonを導入するのが面倒なので、試さなかった。

手元において、何度か読み直したい本のひとつになった。

量子コンピューターの活用が期待されている分野として大きなものが3つあります。それは、「機械学習」と「最適化計算」そして「量子科学計算」です。

量子テレポーテーションによる通信のメリット
もう1つは、量子状態は複製不可能という性質を利用して、原理的に盗聴できないセキュリティを実現できるというものです。

量子アニーリングが流行したきっかけは、2015年の暮れにGoogleとNASAが共同で行った発表です。カナダのD-Wave社が開発した量子アニーリングマシンと既存計算機を比較した結果、最大で1億倍も高速になったという内容でした。

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