笑いがこぼれる量子コンピュータ 。笑 (ロケットかミサイルの部品のようでもある)
一家 に一台とか何年先やねん。
マイナス300度がお手軽に掌で扱えるクーラーが出来るのか？(まあいつかは出来るのだろう。まあ5年先ではないだろう。なら仮想通貨が全滅することもないだろう。バブルが崩壊するしないとは別で。今はバブルで例えればハーメルンの笛吹き 男でバンドワゴン効果 だ、アルトコイン は全滅だ、暴落だ、量子コンピューティングでバブル完全崩壊だ、とおたおた大先生に全滅すると言われれば盲目的に売る姿も滑稽ではある。すべてなんらかの意図を持ったポジショントーク )
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＜これまでに何度も存続の危機に瀕し、そのたびに生き返ってきた仮想通貨ビットコイン だが、量子コンピューター の誕生と共にその歴史は終わると専門家は予想する＞
ビットコイン はもう終わりだ。投資家はこれまで何度もそんな噂を聞かされてきたが、すべてオオカミ少年 の叫びだった。ビットコイン 終焉説を追跡したサイトをのぞくと、誕生7年目のビットコイン はこれまでに100回以上も、メディアに死亡宣告されたことが分かる。ところが最近のブーム再来でこの1年に価格は3倍に高騰。ビットコイン はしぶとい。価格崩壊にも、ネット上の盗難にも、コミュニティー内の内輪もめにも耐えて生き残ってきた。だが行く手には最大の脅威が待ち受けている。それは量子コンピューター だ。
量子コンピューター は82年に物理学者のリチャード・ファインマン が始めて理論を提唱して以来、コンピューティングの新時代を切り開く技術として期待されてきた。ここ何年かでグーグル、NASA 、CIAなどが開発に着手し始め、実用化が現実味を帯びてきた。コンピューター科学の専門家によると、超強力なマシンが登場すれば、現在の暗号化技術は通用しなくなるという。そうなればビットコイン の技術的な土台は崩れ、仮想通貨の偉大な実験は終焉を迎える。
すべての秘密鍵 を解読できる
ビットコイン は量子コンピューター に耐えられない。第1号の量子コンピューター の誕生日が、ビットコイン の命日になる」と、英サイバーセキュリティー企業ポスト・クォンタムの共同創業者アンダーセン・チェンは本誌に断言した。
チェンによると、量子コンピューター の登場が脅かすのは、ビットコイン の取引を可能にするパブリックキー（公開鍵）とプライベートキー（秘密鍵 ）の暗号化技術だ。ビットコイン のウォレット（財布）はこの２つのキーで成り立っている。送金者に公開鍵を教えれば、ビットコイン を受け取れるが、受け取ったコインを使うには、自分しか知らない秘密鍵 が必要だ。秘密鍵 が第三者に知られれば、ウォレット内のコインをすべて使われかねない。
「量子コンピューター なら、公開鍵を基に、秘密鍵 を割り出せる」と、英プリマス 大学警備・通信・ネットワーキング研究所のマーティン・トムリンソン教授は言う。「計算はわずか1、2分で終わる。つまり、量子コンピューター はすべての秘密鍵 を解読でき、世界中のすべてのビットコイン にアクセスできるということだ」
こうした性能を持つ量子コンピューター がいつ登場するかは、トムリンソンにも予測できないが、研究開発の進展ぶりから、その日が近づきつつあることは確かだという。欧州委員会 も今年、「量子革命」の実現を目指し、10億ユーロ（11億ドル）の研究開発資金を提供すると発表した。
カナダのディー・ウェーブ・システムズなど、一部の企業は既に量子コンピューター の生産にこぎつけているが、専門家によると、これらは厳密には量子コンピューター と呼べるマシンではない。「ディー・ウェーブのマシンは学界では認められていない」と、ドイツの研究機関・統合量子科学技術研究所のトマソ・カラルコ所長は最近、本誌に語った。それでも英企業ケンブリッジ ・クォンタム・コンピューティングの共同創業者イリヤ ス・カーンによると、量子技術が現実の世界で重要な役割を果たすようになるのは「時間の問題で、それもかなり短期間に」実現するという。
量子暗号化で対抗
量子コンピューター の暗号解読からビットコイン を守るには、ビットコイン のプロトコル に新しい量子暗号化技術を組み込む必要がある。実はこうした技術は既に存在しており、問題はそれを導入するかどうかだ。ビットコイン の推進団体ビットコイン 財団のリュー・クラーセン理事長は、「多くの非常に聡明な暗号作成者たち」が既に解決に乗り出しており、量子コンピューター に耐えられる技術が徐々にネットワークに浸透するだろうと語っている。
だがトムリンソンは、まだ解決されていないビットコイン の問題点を指摘し、これに異議を唱える。
「ビットコイン は消滅する運命にある。破壊的な新技術を導入するにはコミュニティーの合意が必要だが、発行量の上限問題ですら合意はできていない。デジタル署名のやり方を完全に変えるとなればもっと厄介だ」「合意形成はまず不可能。だとすれば、ビットコイン はもうダメだということだ」https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2016/10/post-6022_1.php
ビットコイン をはじめとする仮想通貨は、ブロックチェーン と呼ばれる分散型台帳技術に支えられており、取引の承認や追記を行うには難易度の高い計算問題をコンピュータで解く必要がある。野口名誉教授によれば、この計算問題を解くには“総当たり攻撃”――可能な数を1つ1つ試して正しい答えを見つけるという方法しかなく、この方法にブロックチェーン の暗号技術は依存しているのだという。
しかし、量子コンピュータ の発展は加速しており、5年以内に実用的な量子コンピュータ を発表する予定の企業もあるという。そうなればコンピュータの計算スピードは飛躍的に上昇し、現在ブロックチェーン で用いられている暗号システム「公開鍵暗号 」が破られる可能性があるという。
量子コンピュータ は、量子ビット と呼ばれる情報単位を用いることで従来のコンピュータよりも高い計算能力を持つコンピュータ。量子ビット では0と1だけでなくその2つを重ね合わせた状態（量子の重ね合わせ）を表すことができ、よりたくさんの値を扱えるようになるため、量子コンピュータ はこれまで時間がかかっていたような計算や解析も短時間で行えるようになるとされている。
公開鍵暗号 は電子署名 などに用いられている暗号システム。署名を作る「秘密鍵 」と、署名の信頼性を確認する「公開鍵」という対になる2つの鍵を用いる。片方の鍵で作った暗号文はもう1つの鍵で復号が可能で、秘密鍵 は署名した本人だけに分かるよう厳重に管理されている。公開鍵から秘密鍵 を求めることは原理的には可能だが、膨大な計算処理を行わなければならないため、従来のコンピュータでは難しいとされてきた。しかし、相手が量子コンピュータ となれば話は変わってくる。
公開鍵暗号 が成立しなければ、それに依存する仮想通貨やブロックチェーン も成立しなくなる。「仮想通貨やブロックチェーン はもうおしまいなのではないか」といった極端な意見も出てきているという。しかし野口名誉教授は、「仮想通貨やブロックチェーン が全てダメになるわけではない」と話す。
一橋大学 の野口悠紀雄 名誉教授
「現在の公開鍵暗号 に変わる新しい暗号システムや新しいブロックチェーン のシステムがすでに開発されている。新しい暗号は、量子コンピュータ が実用化されたとしても、解くことができないと考えられている」（野口名誉教授）
ブロックチェーン 技術については、現在のように取引データを塊（ブロック）にしてつないでいくのではなく、取引を1つ1つ承認していくような方法も考えられはじめているという。
「新しい暗号やブロックチェーン システムはまだ完成しているとはいえないが、量子コンピュータ も完成しているわけではない。将来を正確に見通すことは非常に難しいが、量子コンピュータ ができたからといって、必ずしも今の世界が壊れてしまうわけではない」（野口名誉教授）
「ブロックチェーン の進化とDigital通貨」で野口名誉教授らとともに登壇した、ブロックチェーン 技術プロバイダーである米BitFury Groupのジョー ジ・キクヴァッズ取締役副会長も「野口教授と同感だ」と話す。「暗号化もどんどん進化し、ビットコイン の活用技術やP2P の世界も進化している。手をこまねいているわけではない。必ず新しい解が生まれてくると思う」（キクヴァッズ副会長）http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1709/28/news082.html
量子コンピューター とは、一般に量子世界の状態の重ね合わせを情報の並行処理に生かす次世代の高速計算機だとされている。ゲート方式やアニーリング方式など様々な方式があるが、これらに共通しているのは理論上従来のコンピューターを超える計算能力を有しているという点だ。実用化はまだ難しいとの意見もある中、2011年にはカナダのDウエーブ・システムズ社が世界初の量子コンピューター を発売、昨年11月にはNTTがインターネットで公開利用を開始した。
こうした量子コンピューター 技術の登場により、仮想通貨が無効になるかもしれないという論説が存在する。量子コンピューター の計算能力により、仮想通貨の根幹であるブロックチェーン の暗号技術が突破される可能性があるというのだ。
現在、ビットコイン などの仮想通貨の基盤技術となっているブロックチェーン では「公開鍵暗号 」と呼ばれる暗号システムが採用されている。これは電子署名 などにも広く用いられている暗号方式で、「秘密鍵 」と「公開鍵」という対になる2つの鍵を用いる。一方の鍵で作成した暗号文は、もう一方の鍵で複合が可能となる。公開鍵から秘密鍵 を算出することは原理的には可能だが、膨大な計算処理が必要となるため、従来のコンピューターでは難しいとされてきた。
しかし、一説では従来のコンピューターの「1億倍」の計算能力を有するとされている量子コンピューター を用いることで、容易に公開鍵から秘密鍵 を求められるようになるというのだ。このように、量子コンピューター によって公開鍵暗号 が無効になってしまえば、それに依存するブロックチェーン 技術や仮想通貨も無効になってしまうというのが、論説の要点である。
だが、こうした悲観的な見方がある一方で、ブロックチェーン や仮想通貨が全て無効になるわけではないとの見方もある。
確かに、既存の公開鍵暗号 の方法を利用したインターネット上の暗号は破壊されるかもしれない。ただし、新たな暗号やブロックチェーン システムの開発もまた同時並行で進んでいるのも事実である。例として、IoTに最適化された決済システムであるIOTAは、秘密鍵 を使い捨てる設計となっているほか、従来のコンピューターで使用されている2進法ではなく3進法を使用しているため、量子コンピューター 耐性があるとされている。
このように量子コンピューター 技術を前提とした暗号を開発するのは、量子コンピューター そのものを開発するよりはるかに容易であると予測される。そのため、量子コンピューター 耐性を持つ暗号は量子コンピューター の完成と共に生まれることになるだろう。
既存の公開鍵暗号方式 は無効になるものの、それに取って代わる暗号方式を採用することで、仮想通貨そのものは継続して存在していくことが予測される。 http://www.mag2.com/p/money/363682
量子コンピュータ でも破ることができないブロックチェーン が開発される
ロシアの科学者が、世界初となる、量子コンピュータ でも破ることのできない強固なセキュリティを持ったブロックチェーン を開発しました。今日では、量子コンピュータ はまだ構想段階にあり、実現には至っていません。しかしもし仮に実現すれば、既存のコンピュータとは比較にならないほど高速に、かつ大量の情報を処理できるコンピュータが誕生することになります。
量子コンピュータ がブロックチェーン の公開鍵暗号 を突破する？
電子署名 など高度なセキュリティが求められる場面では、「公開鍵暗号方式 」という暗号化手法が一般的に用いられています。公開鍵暗号方式 ではランダムな文字列の組み合わせからなる公開鍵・秘密鍵 のペアが生成されます。秘密鍵 は複雑な計算を経て作成されるので、その秘密鍵 を特定するのは容易ではありません。そのため総当たりで数字を試して解読するほか方法がありません。このように、膨大な計算を処理できない人間や今日のコンピュータにとっては突破が極めて難しい、という点で安全性が担保されています。
しかし将来的に膨大な計算量を一瞬で処理できる量子コンピュータ が実現すれば、秘密鍵 を総当たり的に特定することが可能になってしまうため、この公開鍵暗号方式 によるセキュリティが確保できなくなってしまうことが考えられます。ブロックチェーン 技術も同様に公開鍵暗号方式 を用いた電子署名 を採用しているため、量子コンピュータ の登場によって秘密鍵 が特定され第三者によって不正送金されてしまうといった可能性が懸念されます。
これに対し開発されたのが、量子コンピュータ によってもハッキングされることのない、より強固なセキュリティを持ったブロックチェーン です。
量子コンピュータ にも破れない、新しいブロックチェーン の仕組みとは？ブロックチェーン には、「量子鍵配送 （Quantum Key Distribution、QKD）」という、量子暗号技術が用いられています。
量子は、「量子の重ね合わせ」と呼ばれる、古典力学 で説明できない不思議な性質を持っています。すなわち、量子は「Aの状態」と「Bの状態」という、表裏一体の状態を同時に体現することができます。しかし、一度誰かがその量子を観測すると、途端に「量子の重ね合わせ」が解消され、AもしくはBの、どちらかの状態へと収束していくという性質を持っています。
一見不可解なこの「量子のもつれ」という現象ですが、外部からの侵入者を検知したい場合に効果的に用いることができます。すなわち、誰にも観測されていない、もつれを引き起こしている量子を、通信を行っているAさんとBさん二人のそれぞれの端末に配置します。この状態において、ハッキングなど外部からの侵入者によって量子が観測され、「量子の重ね合わせ」からひとつの状態に収束した瞬間に、通信を遮断することによって情報漏洩を即座に防ぐことが可能です。これが「量子鍵配送 」と呼ばれる量子暗号技術です。
この量子鍵配送 技術を用いたブロックチェーン は、二層構造を擁しています。第一層では、そのブロックチェーン に参加している二者に対して量子鍵配送 を用いてそれぞれの通信の安全性を認証することで、そのブロックチェーン への参加が承認されます。そして第二層では、「Toeplitz Hash」というコンセンサスアルゴリズム に基づいて、取引記録がブロックチェーン 上に記録されていきます。
実用化に向けての今後の展望
量子鍵配送 の技術は、既に金融業界の一部でも用いられ始めているブロックチェーン に応用されるのは世界初のことですが、既存のブロックチェーン とは根本的に仕組みが異なるため、既存のものとは独自に新規のブロックチェーン を構築する必要があります。量子コンピュータ が実現した未来では、量子鍵配送 技術を用いたブロックチェーン が新たなスタンダードになっているかもしれません。http://businessblockchain.org/worlds-first-quantum-proof-blockchain
量子コンピュータ はまだ暗号解読の脅威ではない、でも2020年にはわからない
日本IBM は10月25日、量子コンピューティング・システム「IBM Q」に関する説明会を開催。米IBM Research バイス ・プレジデント AI、ブロックチェーン 、量子ソリューション担当のボブ・スーター氏が、IBM Qの要素技術や、量子コンピュータ の今後の展望を語った。
IBM は2016年5月に、量子コンピュータ をクラウド で公開。米国ニューヨークにあるT.J Watson Research Centerに設置されている5量子ビット の量子コンピュータ にクラウド 経由でアクセスして、実験的に使うことができるサービス「IBM Quantum Experience」を開始した。IBM Quantum Experienceは、実際の量子コンピュータ の環境に加えて、従来型コンピュータ上で量子コンピュータ の振る舞いを再現する量子シミュレータ環境も備えている。
2017年3月にIBM Quantum Experienceのアップデート版IBM Qを発表。商用利用も可能な量子コンピュータ のクラウド サービスとして提供を開始した。量子コンピュータ と従来型コンピュータを接続するAPI を備えており、量子コンピュータ と従来型コンピュータをハイブリッドで使うことができる。現在、IBM Qでは16量子ビット の量子コンピュータ を提供しており、間もなく17量子ビット 版をリリースする予定だ。また、IBM Qの量子シミュレータ環境では56量子ビット のシミュレーションができることをIBM の研究者が報告している。
スーター氏によれば、これまでに5万4000以上のユーザーがIBM Qを使い、およそ100万件の演算が実行されたという。その多くは、論文を書くための小規模な研究用途、量子力学 や量子コンピュータ に関する大学の授業での利用だった。
IBM は、IBM Qの量子コンピュータ および量子シミュレータ向けのプログラムを書くための開発キット「QISKit」をOSS でGithub に公開している。QISKitを使うと、Python でIBM Q向けのプログラムを書くことができる。「今と同じように従来型コンピュータ向けのプログラムを書き、必要に応じて量子演算を行うというコードを書けば、量子コンピュータ と従来型コンピュータをハイブリッドで使う演算プログラムができる」（スーター氏）。
量子コンピュータ ・データセンターとはこんな感じ
量子コンピュータ については、2011年にカナダのD-Wave System社が「量子アニーリング 方式」とよばれる組み合わせ最適化 計算に力を発揮する仕組みを採用した量子コンピュータ を商用化した。一方、グーグル、マイクロソフト 、IBM 、インテル は汎用量子コンピュータ が実現できるとされる「量子ゲート方式」を採用した量子コンピュータ の開発を進めている。
先ごろ、マイクロソフト が「トポロジカル量子コンピュータ 」と呼ばれる方式を用いた量子コンピュータ を発表した。それに対して、IBM Qが用いているのは「超電導 トランズモン（Super Conducting Transomon）量子コンピュータ 」という方式である（どちらも、量子ゲート方式の一種）。大まかに、トポロジカルはノイズで計算誤差が生じてもそれを修正する（修正しやすくする）やり方、超電導 トランズモンは量子ビット 自体にノイズへの耐性を持たせるやり方だ。
いずれの方式でも、量子コンピュータ は量子ビット を実装したチップを絶対零度 （マイナス273℃）付近まで冷却する必要がある。IBM Qの量子コンピュータ は、大人の背丈ほどもある筒にチップと専用冷却器を1組ずつ入れて0.015ケルビン まで冷やしている。「この筒と、従来型コンピュータが一緒に設置された“量子コンピュータ ・データセンター”はこんな感じになる」と、スーター氏はイメージCGを見せていた（下図右）。「量子コンピュータ は、従来型コンピュータとハイブリッドで使うクラウド ・ソリューションの1つになっていく」（スーター氏）。
量子コンピュータ がセキュリティの脅威になるのは2020年以降
量子コンピュータ は、理論が中心の時代を終えて、実際のハードウェアやソフトウェアが登場してクラウド サービスに統合されるフェーズに入った。スーター氏は、16量子ビット ～17量子ビット のハードとソフトが実現された今の段階を「Quantum Readyのフェーズ」と表現した。次の段階として、エラーレートの低い50～100量子ビット が実装された量子コンピュータ が登場し、いよいよ従来型コンピュータでは解けない問題が解決できるようになる「Quantum Advantageのフェーズ」が2020年頃に到来するとスーター氏は展望した。
量子コンピュータ は、膨大な数の因数分解 に基づく暗号を解読してしまい、既存のセキュリティの脅威になると指摘されている。これについて、スーター氏は「今現在のQuantum Readyのフェーズでは、量子コンピュータ は既存の暗号を解読してしまうような脅威にはならない。それは2020年以降、Quantum Advantageのフェーズが到来して初めて直面する課題だ」と述べた。
http://ascii.jp/elem/000/001/575/1575735/
リサーチャー曰く、量子コンピュータ の発展によって暗号化（仮想通貨を支える種類を含む）が危険にさらされているそうです。
これはどれだけ早くコンピュータがビットコイン のセキュリティを破壊できるかを調査したシンガポール国立大学 （National University of Singapore）のリサーチャーによって発表されました。かなり過度な量子コンピュータ 発展の推定によると、早ければ2027年にはプライベートキーはハックされると彼らの論文で言われています。
現在のビットコイン 暗号化はハックの困難さによって安全性が保障されますが、理論上量子コンピュータ はビット（0又は1の数値）以外を使うためより早く働くことができます。量子コンピュータ はより多くの値を含むため、又2つの値を同時に扱うために未知に振る舞う素粒子 をうまく利用します。
MIT Technology Reviewで初めて発表されたように、リサーチャーは量子コンピュータ を使ってマイニングプールやプライベートキーを攻撃する悪用方法を調査をし、マイナー側はウォレット以上に安全であると主張しているそうです。
トランザクション の書き換え
ビットコイン 利用者にとってより危険なのは取引が未処理のままネットワークに表示される時だそうです。量子コンピュータ を使ったハッカー はその取引が正式な物になる前に改ざんできる可能性があるとリサーチャーは発見しました。 しばらくは処理済みのトランザクション は安全のままでしょう。
複数のブロックが処理された後は、パラダイム ・シフトコンピューター（paradigm-shifting computer）ですらその台帳を変更できることはないでしょう。
もしプライベートキーが傷つけられた場合、それは仮想通貨だけの悪い知らせではありません。それはメッセージアプリ、SSL証明書 、データストレージなどプライベートキー暗号を使った全てを流出することになります。
わずかな希望
今夏、ペンシルバニア 大学のリサーチャーが量子コンピュータ を妨害するより丈夫なプライベートキーを提案しました。そして、討論されていたように、量子コンピュータ の発展はリサーチャーが推定しているより遅いかもししれないのです。
Quantum Computers Could Jack Your Crypto Private Key in 10 Years, Researchers Say
Nov 9, 2017 by Brady Dale
もし10年後にハッキングが可能となる時代が到来するならば、仮想通貨のみならずSNS アプリや全てのプライベートキーを利用したサービスが危険にさらされます。
ただし、10年以内にさらに強固なプライベートキーシステムが生まれる可能性も十分にあり得るでしょう。
今後、企業ではサイバー攻撃 に対する対策がさらに重要視されることが予想されます。
「真の量子コンピューター 」の販売合戦、完成する前から過熱：IBM とグーグルの闘い
量子コンピューター を5年以内に実用化する──。グーグルが最近打ち出した戦略だ。同社の量子AIラボの研究者たちは『Nature』誌で、「魔法のように見える量子力学 の原理を応用したマシンが、まもなくある種のタスクにおいては従来型コンピューターのパフォーマンスを上回るようになる」と発表した。この待望の技術が、とりわけテクノロジーの世界をすでに作り変えつつある人工知能 の能力を向上させるというのだ。彼らによると、「量子コンピューティングの分野は間もなく歴史的な金字塔を打ち立てる」。彼らはこの金字塔を「クオンタム・スプレマシー 」（量子的な優位性）と呼ぶ。
IBM も独自の計画を打ち出した。企業や研究機関に対して、商用の量子マシンを2017年内に提供する計画を発表したのだ[編註：IBM は2017年3月6日、量子コンピューター 「IBM Q」の商用提供のロードマップを公開した]。これらのマシンはクオンタム・スプレマシー を呼び起こすわけではない──すなわち、従来型マシンのパフォーマンスを上回ることはない。しかしグーグルとよく似て、IBM は来たる数年以内にその域に到達すると主張する。「決定的な瞬間を迎えるはずです」と、IBM リサーチのヴァイスプレジデント、ダリオ・ギルは言う。
この2つの発表が、ほぼ同じタイミングでなされたのは偶然ではない。真の量子コンピューター は、まだ現実のものではないのだ。「現時点では、まだ実用的なことは何もできない」と、量子サイバーセキュリティ企業、IDクオンテークの創業者兼CEO、グレゴワール・リボルディは言う。それでも世界最大手のIT企業たちは、量子的なブレークスルーを期待しながら、商業分野での優位性を獲得しようとしている。
たとえばグーグルとIBM は、「真の量子コンピューティング」へのアクセスをインターネット上で提供するという。すなわち、量子クラウドコンピューティング である。マイクロソフト は最近、量子コンピューター の自社開発を始めるにあたり、著名な研究者を数名雇った。中国ではネットの巨人・アリババが、量子コンピューティングの研究所を設立するために中国科学院と組んでいる。一方、グーグルを含むいくつかの企業と機関は、カナダの量子コンピュータ 企業D-Waveの商用マシンの可能性も探っている。これは課題解決における即時性はあるが、パワフルさに欠けるアプローチをとるものだ。
「誰でも使える量子コンピューター 」IBM が公開する意味
マサチューセッツ工科大学 （MIT）の物理学教授で量子コンピューティング研究者でもあるアイザック ・チュアンは、「IBM の傾倒ぶりは大変なものです」と述べる。彼はIBM が開発中の量子コンピューター の低パワー版を使ったことがあり、「そこには量子コンピューティングがビジネスになる、という自信が見えます」と語る。一方でIBM 、量子テクノロジーの開発に何年も費やしてきただけに、この分野において比較的新参者であるグーグルが知名度 を高めるのを阻止しようともしている。
両社の主張が現実のものになるかどうかは、まだ不透明である。量子コンピューティングの未来は、量子の状態と同じように不確実のままなのだ。
壮大なる実験
量子コンピューター が、世界中の個人情報を守るために使われている暗号を破れると信じる理論家もいる。短期的には、研究者は量子マシンは機械学習 の進展を促すだけでなく、新薬の開発を大きく改善し、金融市場を効率化し、果ては交通問題までも解決できると信じている。
というのも、量子コンピューター は理論的には、指数関数的にパワフルなマシンになるからだ。あなたの机の上にある古典的なコンピューターは、データを「1」か「0」のビット単位で小さな半導体 に記録している。これに対して量子コンピューター は、電子や光子などの「重ね合わせ」と呼ばれる現象のおかげで、量子ビット （キュービット）が同時に2つの状態でいることができる。つまり、「1」と「0」を同時に保持するのだ。2つの量子ビット であれば、「00」「01」「10」「11」の4つの値を記録できる。
研究者が量子コンピューター の概念をはじめて提案したのは1980年代のことで、今日でさえも実用化の可能性が示され始めたばかりだ。そこには矛盾した問題がある──重ね合わせ状態にある量子を観察しようとすると、量子デコヒーレンス と呼ばれる現象が起こる。「1」と「0」を同時に保持するのではなく、古典的なマシンのように「1」か「0」のどちらかだけを保持するようになってしまうのだ。実用的な量子コンピューター をつくるには、研究者はどうにかして量子デコヒーレンス 現象をコントロール しなければならない。
グーグルとIBM は、どちらもこの問題に取り組んでいる。IBM の手法は、超低温冷凍庫に超電導 回路を組み込むような、細心の注意を要するプロセスである。このため、同社の量子コンピューター はニューヨークにあるIBM の施設に置かれており、そこに顧客はネット経由でアクセスする。Nature誌の記事によるとグーグルは、カリフォルニア大学サンタバーバラ 校で研究が進められてきた量子プロセッサー のクラウド サーヴィスの技術を応用する計画があるという。
IBM が想定しているのは、大学や大企業の研究者などが実験的に使う用途だ。
グーグルと同じように同社は、クラウド への注力が量子コンピューティングの発展につながるとみている。同時にそこできちんと稼ぎたいとも考えているが、まだどのように課金するかは決めていないという。リースや販売の可能性もあるが、おそらく一般的なクラウド サーヴィスのようにアクセスに対する課金になるだろう。
いずれにしても、テクノロジーの進歩に合わせて定期的にマシンをアップグレードするという発想である。「ただ単にこういうマシンがつくりたいわけじゃない」と、IBM で量子コンピューティング研究に関わっている元イェール大学の研究者、ジェリー・チョウは言う。「人々がこういうマシンを使うためのフレームワーク をつくりたいんだ」
これから数年内にIBM は、クラウド で無償提供している量子コンピューター の処理能力を、現在の5量子ビット をはるかに上回る50量子ビット に強化しようとしている。50量子ビット あれば、量子コンピューター は特定のタスクに関して古典的なシステムよりうまくこなせると同社は信じている。
IBM はグーグルと同じように、有望な用途の一つとして化学モデリング を挙げており、これは薬の発見のスピードアップに寄与するかもしれない。データの最適化や確率問題を扱う能力の高さは、機械学習 や金融取引の加速度的な改善に貢献するだけでなく、やっかいな交通問題の解決にもつながるかもしれない。想像してみてほしい。自動運転車が路上に出て行くようになったとき、量子コンピューター はそれらすべてが最も効率の良いルートを確実に選べるようにできるのだ。
とはいえ、これらの改良された量子システムはミスを犯すこともあり、その原理を完全に理解することはどのような状況下でも難しい。それでいて、画像認識から最も複雑なゲームに至るまで、極めて効果的であることを実証してきた。グーグルの研究者は、「理論的に保証されていないからといって、成功の可能性を排除しなくてもいいだろう」と言う。グーグルとIBM は大口をたたいてはいるが、決して不確実なことを言っているわけでもないのだ。
https://wired.jp/2017/03/09/true-quantum-computers/
