量子コンピューターについて

まだ市販されていないんでしょう？ いちおうあるのかしら？ でも高いんでしょう？一般家庭の人が買えるような金額じゃないでしょう？ なら関係ないや。 そう思いました。 今ので充分役に立っていますから～

例え話でいうと、 本を作るときに、人間が手で書き写していたところを、 印刷機が一度に、一瞬で印刷してしまう、ようなものです。 できあがる本そのものには変わりありません。 ｎ量子ビットのコンピュータですと、 古典的コンピュータの２のｎ乗の計算を、同時に計算できますので、 このような例えとしました。 なおかつ、高速化できる範囲には限りがあります。

地球シミュレータ等の複雑な計算をするスーパーコンピュータは、並列処理と言って、一つの長い計算式を単純な計算に分割して、複数のコンピュータでほぼ同時に計算させることで計算処理を早くしています。量子コンピュータはこれをもっと高速化出来る技術です。 お使いのパソコンだとインターネットもエクセルやワードも出来ますが、スーパーコンピュータや量子コンピュータは特定の計算に特化したソフトを組み込むので、パソコンより圧倒的に早いですが、インターネットを見たり、ワード・エクセルは出来ません。

4bitのCPUは各bitを同時に操作できる。つまり4つの演算を並列に実行できます。4つのbitの状態は例えば0101などとあらかじめわかっています。 量子コンピュータで使われるQbitでは、bitの状態が0か1かは観測するまで決まっておらず、0と1の状態が重なりあっています。したがって、4キュービットのCPUでは0000、0001、... 、1110、1111の16個の状態が重なりあっています。 この16個の状態に何らかの操作を行い、最終的な状態を観測するのが量子コンピュータにおける計算です。重なりあった状態のどれが観測されるかは確率の問題ですが、アルゴリズムを工夫して、所望の結果を得られる確率を高くするわけです。 大きな自然数の素因数分解は大量の計算を必要としますが、正しい素因数分解になっているかを検算するのは非常に簡単です。そこで、量子コンピュータの天文学的な並列性を利用して短時間で素因数分解を計算すると、不正解の確率が何割かあっても、計算と検算を繰り返して短時間で正解を得られるわけです。 (ショアはこのアルゴリズムの発明でネバンリンナ賞を受賞)