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【テクノロジー】「夢のコンピューター」と呼ばれる量子コンピューター実用化の前に立ちはだかる大きな壁とは？［02/04］


1 ：2018/02/05 〜 最終レス ：2018/04/08
「0と1」の状態を同時に持つことができる量子の特性をいかすことで極めて速い処理能力を実現するとされる
量子コンピューターは、夢のコンピューターとも呼ばれて実用化が大きく期待されています。
実現すれば、現代の既存のコンピューターとは比べものにならないほどの高い処理能力を持つといわれる量子コンピューターですが、
実はその実用化にはまだ大きな壁が立ちはだかっているとのこと。
その実態について科学・コンピューター技術専門メディアのQuanta Magazineがまとめています。

The Era of Quantum Computing Is Here. Outlook: Cloudy | Quanta Magazine
https://www.quantamagazine.org/the-era-of-quantum-computing-is-here-outlook-cloudy-20180124/

1980年代にその概念が提唱され、1990年代には理論的に実証が可能なことが報告されていた量子コンピューターは、
実現すれば既存のコンピューターとは比べものにならないほど速い処理速度を実現すると期待されています。
従来のコンピューターは、膨大な数の「0」と「1」からなるデジタルデータを超高速で処理することでさまざまな機能を実現しているのですが、
2015年以降は半導体チップの進化を示してきた「ムーアの法則」の限界が叫ばれるようになり、
いよいよ技術の限界点に差し掛かろうとしているともいわれています。

そんな状況を打破し、次世代のコンピューターとして大きく注目を集めているのが量子コンピューターです。
量子コンピューターは量子が持つ「0と1が同時に存在する」という特性をいかすことで、
まさに「次元の違う」レベルの処理速度を実現することが可能であるといわれています。
従来型のコンピューターの場合、処理を行うプロセッサの数と処理能力の関係は、
基本的に単比例によって増加します。
一方、量子コンピューターはその能力が指数関数的に増加することが理論的に証明されていることからも、
次世代の技術を可能にするブレークスルーとして期待が寄せられています。
科学誌「Neture」は2017年1月に量子コンピューターは2017年に「研究」から「開発」の段階に移行すると発表しており、
実際にIBMは2017年3月にクラウドベースで誰もが量子コンピューティングを使ってみることが可能な商業サービス「IBM Q」を発表するなど、
量子コンピューター界隈ではにわかにさまざまな動きが起こり始めています。

しかしQuanta Magazineによると、その実現に向けた道のりは広く考えられているほど楽観的ではないとのこと。
最先端のコンピューター技術としてもてはやされている量子コンピューターですが、
その実現にはまだまだ高い壁が立ちはだかっているといいます。

「0と1が同時に存在すること」を利用して計算を行う量子コンピューターは、
「量子重ね合わせ」と「量子もつれ」の効果を利用することで「超並列」と呼ばれる処理を実現します。
この、「0と1の状態が同時に存在する」という情報の単位は量子ビットと呼ばれ、
量子コンピューターを実現する上で最も基本的な事柄の一つです。

量子ビットを用いて計算を行おうとする場合、
特に複数の量子ビットを用いて並列的に処理を行う際に重要になってくるのが、
「量子コヒーレント」の状態で維持されているかどうかというポイントです。
量子ビットを使って正しく計算が行われるためには、
お互いの量子が干渉を起こさないコヒーレントな状態にあるかどうかが非常に重要で、
これが保たれない状態になると相互の量子の状態が影響を及ぼし合うため、正しい答えを得ることができません。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/02/04/quantum-computing/32390815144_f14b33ee0f_z.jpg

GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20180204-quantum-computing/

2 ：
量子コンピュータは話題になってるのにインパルスエンジンは話題にも上がらない
何故だ!!

3 ：
時代は量子ビットコイン

4 ：
昔あれだけ大騒ぎしていた「ジョセフソン素子」を使ったコンピュータは…

5 ：
え、、グーグルが実用化してたやん

6 ：
まずい、漁師が道程に見えてきたｗ以下臭いパソコンなんてｗ

7 ：
あと20年は掛かりそうだな・・・
CPUの中身は10ナノミクロンで上限という話もあるし・・・

結構不味いんでは

8 ：
量子力学は間違ってる。相対性理論も間違ってる。
アナログコンピュータである人間の脳を真似せよ。
人間の脳はスーパーコンピュータを遥かに上回る処理をしてる。
まあ、人間みたいなアホに人間の脳を模したコンピュータを作れっていっても無理かｗｗｗ

9 ：
量子ゲートの方なぁ。
とりあえず実装できるかというレベルの実験だよね。実際に使えるビット数が
そろうのかどうか分からんし、計算結果が曖昧だから何回に1回正解が
出るのか、その分の計算量が必要になる。

10 ：
全く理解してないんだけど
量子コンピュータってメモリやディスクも
「0と1が同時に存在すること」
を扱うってことでOK？

11 ：
>>10
いやあ、量子ゲートは今までと同じチューリングマシンだよ。
ただNANDなんかの演算素子レベルで量子化してしまおうという話。
今までの半導体素子は一定の0, 1になるまで素子の大きさに応じて
電子が移動するまでの時間と電流が必要だったが、それを量子状態の
変化ともつれ＝排他性でやってしまおうという話。まあ、1回で正解に
至るのかよく分からないけれど。

12 ：
>>8
Ai「人間の脳をパーツとして組み込むほうが実現が早そう

13 ：
電気素子だと論理演算でNOTのNOTは元の入力の通りなんだが、
これは二つの素子が同期しているから。でも量子ゲートでこれが素直に
成り立つかは分からない。

14 ：
0と1が両立する世界で答えだしても0と1、0か1ではないのにｗｗｗｗｗｗ

15 ：
量子もつれ

量子世界では、
それぞれの粒子で状態が重なり合うだけでなく、
複数の粒子がセットで状態の重なりをつくることがある。
このような連携をいう。もつれ合いが離れた粒子の間で保たれると、
量子力学の特徴である非局所性が現れる。

量子情報科学では重要な役割を果たす。

16 ：
ＡＩと量子コンピュータは過大な宣伝が多いから要注意

17 ：
人間の脳で量子コンピュータ的な思考方法を行うと精神分裂症となる

18 ：
第５世代コンピュータのときみたいに壮大にすっ転んでしまって、いよいよ再起不能に
なってしまいそうなのが怖いなｗｗ

19 ：
>>16
EVも似た様な状況だな

20 ：
量子アニーリングとかを量子コンピュータと言われると
間違いとは言えないがええ…ってなる

21 ：
なんだ、睡眠不足で夢を見る時間が減ったことだと思ったのに。

22 ：
まあ昔からの計算機械のこと。
・歯車やカムで実現しようとしていた。
・電磁リレー（継電器）や電子回路で実現しようとしてきた。
その次のことを言っているんだろうが、「吹くだけ吹いている」
としか思えないよ。

23 ：
>>22
いまいまの技術に直結するものを挙げていけばそりゃ100パーセントにしかならねーぞ。
それらはクロック同期と待ち合わせに有利な技術で、量子デバイスがそうとは限らない。
不利なデバイスで計算はできるけどプログラマブルなシステム構成が実現できず消えた計算機のアイデアは山ほどある。

24 ：
>>23
そうだね。夢は大きいほどいいのだ。

25 ：
ならば量子より夢があるのは無クロック同期シリアル通信だ。
これができればいまいまの半導体ベースの量産技術で、通信も計算も数億倍以上の性能が出せるシステムを廉価に出来る。

26 ：
量子コンピューター実用化？
量子コンピューターを開発してから発言しれ
自称は、ウンザリだ

27 ：
>>26
開発してるところは皆ほぼちゃんと発表しているよ？
昔みたいにコンピュータを秘匿技術にするメリットはないからね。
むしろデメリットの方が多い。

28 ：
>>17
俺のことかもしれないｗ

ともかく、量子ビットを処理できるハードの実現が大変なんだろうな。
あと10年、20年はかかるかな？
一方で量子アニーリングは、AIの普及とともに、どんどん実用化されていきそうな気がする。

29 ：
何百倍も速いんだけど、一つ計算するのに、何百倍も余計なこと計算しなきゃならないんで
結局早くないってオチ？

30 ：
量子化コンピュータも良いけど
非ノイマン型コンピュータはどうなった？
全然実用化してねーじゃん

31 ：
量子アルゴリズム次第

32 ：
>>1

(´・ω・｀)つ古澤明氏の100万bit光量子コンピューター

33 ：
何を言ってるんだか、もうすでにそんな段階ではないです。
49qbitあれば16bitの変数の演算が出来る。そしてそのデバイスも存在している。
IBMにRigetti、すぐもう目の前まで来ている。

34 ：
>>33
49qbitでは既存のスーパーコンピューター止まりで新技術とは言えない、とか言ってなかった？

35 ：
(ﾟ∀。)ﾅﾙﾍｿ

36 ：
0と1　のどちらかを持つはまだ理解できたが
どっちも持つは既に凡人には一歩目から理解不能でござる

37 ：
>>8
神経回路の伝達速度を調べてみ
脳みそがとてもスパコンを越える処理能力を持てるなんて思えなくなる

38 ：
ドリコン

39 ：
だけどさ、量子コンピュータが出来たとしても、使える分野って限られてるそうじゃん
今のコンピュータみたいななんでも計算できるよってもんじゃなくてさ

40 ：
佐野量子の痴情のもつれ

41 ：
今現在、何桁の素因数分解ができるようになってるの？

42 ：
オレはちょっと前まで量子コンピュータができてもソフト書くのが人間では意味ないわと終わっってたけど、
ＡＩに書いてもらえる可能性が大きくなったね

43 ：
kabe
『人生はリベンジマッチ』
↑
名曲、ユーチューヴ検索

44 ：
>>7
なんちゅう単位や

45 ：
>>11
答えになってないし、内容も嘘乙

46 ：
>>45
>10のレベルの質問の答えにはなってると思うが

47 ：
Neture

48 ：
イキスギィ

49 ：
〉〉19草ww

50 ：
>>48くさい

51 ：
イキスギィ

52 ：
>>37
脳の中では量子もつれが作用してると思う

53 ：
どう考えてもNetureと綴ることがわからない。
ドイツ語の綴りでもないし、惜しくもない。
英語を知らなくても「ネイチャー」で変換すればNatureと候補が出る
(Google日本語入力)

54 ：
>>52
量子効果が現れるほど微少な物質は脳は扱ってない
タンパク質レベルで量子効果が現れるなら、量子コンピュータなんてとっくに実現できてる

55 ：
わいは量子マン

56 ：
無の境地とは生態量子化の作業なのである
宇宙の願いと一緒に生きるんだ＾＾♪

57 ：
もちろん脳では扱われていないだろうね。
一方、量子もつれを特殊な相互作用と考えたら、それは違うな。

58 ：
>>40
観測記録はないのか！

59 ：
厳密にいえば数学的概念は現実において近似でしかない
0か1、1（個）やイコールがない概念は本来とても自然なこと

60 ：
１と０が同時に存在するということは答えもＡでありＢでもある。複数の答えが同時に無限に存在するということになりかねない。

61 ：
これまでのPC
０
１
量子PC
０
１
２←量子ビット
つまり、3進法でOK?

62 ：
CPUはボトルネックじゃない

63 ：
>>37
クロックがなけりゃいまの半導体材料のコンピュータはいまと
同じ集積度で数億倍の計算能力になる。

64 ：
>>1 武豊です

65 ：
いまいち分からんのだがなんで見てると粒なのに見てないと波になるんだ

66 ：
コヒーレントって光学的には干渉しやすい揃った状態だけど
干渉しにくいコヒーレンスとかイメージできんわ・・

67 ：
>>45
詳しく

68 ：
【６００百億】スパコンベンチマーク競争【文科省】
http://mao.2ch.sc/test/read.cgi/pc2nanmin/1517822296/l50

69 ：
>>65
素粒子単体ではどの粒子も波動エネルギーと物質(原子の一部)の
双方の特性を持っている。そもそも現世の素粒子、物質、力と
エネルギーのシステムはこの宇宙空間に根差したシステムで、
空間それ事態も伸縮があり、見た目の定常の空間ではない。
ただ現代のいまいまの銀河系周辺の宇宙のように平衡状態の空間
で物質が固まって存在していて、固まった物質にエネルギーが作用
していろんな星や地形がでみる。そういう空間は限定的な条件で
成立するものともされている。

いまはまだそういう素粒子の世界が異常と言われてるけど、その
うち、その異常な素粒子のルールがいまいまの目に見える宇宙を
成立させる仕組みが見つかればそうも言われなくなるかも知れない
とされているよ。

見てても波になると言われてる粒子もある。ただ観測法が確立して
ない。電子だけがいろいろ言われるのは、素粒子の世界が解明され
ていない時代から、科学者が詳細にスペックを知る馴染み深い粒子
だからだと思う。

70 ：
なんか全然ダメポw
俺が生きてるうちはまだまだシリコンかね…

71 ：
https://i.gzn.jp/img/2018/02/04/quantum-computing/32390815144_f14b33ee0f_z.jpg

やけにダサいな。大田区の町工場？

72 ：
>>70
量子コンピューターってなんでも解ける訳じゃなくて特定の問題を高速に解けるって奴だからスーパーコンピューターとかアクセラレーターみたいな使い方になる
一般人が普通に使うって言うのはあまりないかと

73 ：
>>71
金型による工業生産がまだミシンや自動車だけだった時代に、
大田区の工場は船舶部品から電子製品製造のための金型製造
にシフトした。この板のオッサンどもが懐かしがる家電製品
ナンバーワンの日本の一時代を作ったのは大田区の工場が
有ってこそだよ。

74 ：
>>72
量子ゲート型は、今のコンピュータと同じ汎用コンピュータだよ。
特定の問題解決が得意なのは、量子アニーリング型。こっちは実用化されてる。
ただ、ゲート型も、量子コンピュータ用のプログラム開発が未知に近いから、
まだまだ時間がかかると思う。

75 ：
プログラムも二進数から三進数の世界になるのか？

誰かおしえてエロイ人

76 ：
>>8
相対性理論はほぼ正しい
量子力学は怪しい
なんせ物理屋なのに物理法則を無視した理論構築ばかりだから

77 ：
>>63
クロックがなかったら非同期なので
同期させる方法がないと通信できないだろ
つまり、同期に時間がかかってそんなに良くならんだろ

78 ：
>>75
三値論理だと可逆計算が可能になるんだっけ

79 ：
>>77
ノイマンはすべてのリソースの同期を前提にしたプログラマブル計算機を作った。
でもそれらの機械がやってることはほとんど同期のための待ち合わせの処理のみとなった。
だからこそこれを突破しないとどんな早い演算装置があっても足を引っ張ることになる。

80 ：
量子力学って文学部にでも移したほうが良いのでは。

81 ：
言葉振り回しても意味ないぞ。

82 ：
>>8
植物の光合成におけるエネルギー運搬過程には量子重ね合わせの現象が利用されてる

83 ：
>>79
RISCプロセッサとかFPGAの話なんだろうけど、汎用装置に使うには開発コストが高すぎ

84 ：
殺人事件が自殺として処理され、
捜査されなかったなら大問題だ。

【ひろき】上田泰己8【カッシーナ】 [無断転載禁止]©2ch.sc･
http://rio2016.2ch.sc/test/read.cgi/life/1465825471/

817 名前:名無しゲノムのクローンさん :2017/05/22(月) 23:45:30.78 ID:8/RLXOTfd
中国人の東大女子大生が自殺した時に、元彼上田と新彼Bの三角関係が原因と聞いた。
家族が自殺偽造疑って後日週刊誌に記事が出ていたことがあった。
かなり前の週刊誌だったから覚えてる人いないよな。

週刊文春2007年6/9号　162ページから165ページ 全文
「美人東大院生怪死」 才色兼備の東大院生が何故自殺したのか
両親が涙の訴え「娘は殺された！」
警察は「自殺」と断定。疑問を抱いた両親が調べた「遺体の謎」「パソコンの秘密」
https://rio2016.2ch.sc/test/read.cgi/life/1495932396/31-47

85 ：
ハードもソフトもまだまだ未完成なんやね

86 ：
ソナーなしボートでイカ漁する北朝鮮人
漁師 勘ピュータ（武装済み）

87 ：
>>83
その話で言えばいまはGPUだな。
けど、クロック同期のないシリアル同等の
通信プロトコル作るというのはそのレベル
の話じゃないよ。

88 ：
量子現象はマクロでは日常的に起こらない、ほぼ０に近い確率で極限値で０と
定めても無視できる。
人間が確率的に存在している肉体ではないのだよ、まさか見えている月が
確率的に存在しているとでも思うの、原子１個では成立しても複数になると
怪しくなる、それを冷却と外部からの隔離でごまかしているだけ。

つまり、マクロ的に作れば作るほど量子現象は成立しない。
そんなの量子力学を作り出した偉い人がなんども繰り返して説明していただろ、
なんで騙されるの？
数が多いほど集団としては働かない、極限に小さくないと機能しない、
つまり大規模化など夢の夢、

89 ：
>>88
トンネル効果で検索！
人は滅多に起きない自然現象でも、条件を絞ったり、
量産品に合う使える方法を見いだしたりしてうまく
道具に使ってきたんだよ。

90 ：
量子コンピューターということだから回答もあいまいで、１＋１はいくらと聞くと「まあ、それはつまりいわゆるある意味では１でもあり、２でもあり、また３でもある」と答えそう

91 ：
なんか偉い人が言ってたけど
実用化の見通しが立たないって

92 ：
たしか日本人がいい仕事してるんだよな

93 ：
量子通信分散クラウドコンピューティングはどう？

94 ：
人間の脳は量子コンピュータって説があったな

95 ：
>>2
さあね？

96 ：
>>45

解説お願いします

97 ：
>>89
>トンネル効果で検索！
中学生があたらしい専門用語まなぶと使いたくて仕方がない様子
あなたは無知の知を理解してくるべき。
知識としてHOWのレベルではなくWHYのレベルの思考ではゆとり教育のフレンズ世代とか
よばれるぞ。

98 ：
>>97
フラッシュメモリで使われてるよ

99 ：
俺の父ちゃん漁師だよ〜ん！

100 ：
0を入力するだろそうすると以後全部1になるんだ
これを監視する第三者が必要だが
どちらでもないというのはエラーで止まる
さあどうするか


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