今更聞けない、量子コンピューティングとは超わかりやすい例を添えて解説

ベビたこ
ベビたこ

量子コンピューターってなにー?

てっぱん
てっぱん

たこの口から量子コンピューターなんて言葉が出るなんて!!感動!

ベビたこ
ベビたこ

なんかテレビでやっててさ、量子もわからないし、なんかすごいこと言っていたけど全くわかんなくてさ!

てっぱん
てっぱん

たこはテレビっ子だね~

てっぱん
てっぱん

よーし、じゃあ今回は量子コンピューター、量子コンピューティングについて解説するよ!

量子コンピューティングとは

量子コンピュータは量子を使ったコンピュータ、量子コンピューティングは量子コンピュータの仕組みのことを表しているよ。

だから量子コンピュータを説明するためには、量子コンピューティングを知る必要があるってこと。

量子コンピューティングはこれまで、「0」と「1」の情報のやり取りで動いていました。

量子コンピュータはその情報に「もつれ」と言われる中間的な状態を手に入れたんだ。

これによって、計算スピードが圧倒的に早くなったよ。

量子については後述するけど、量子コンピュータって?と言われたら、とにかくこれまでのパソコンとは全く異なるとんでもないスピードで計算が行える夢のコンピュータと答えればOKだ。

これまでのコンピューティングとの違い

普通のコンピューターは「ビット」というものを使って情報を扱っていたね。

ビットは「0」か「1」、つまりオンかオフしかないんだ。

でも、量子コンピュータでは「量子ビット」というものを使うんだ。

「0」も「1」も同時に表現できる情報を持てるようになったことで、普通のコンピューターよりずっとたくさんの情報を一度に処理できるんだ。

ベビたこ
ベビたこ

どうして、「0」と「1」の両方を表現できる情報があると計算が早くなるの?

てっぱん
てっぱん

「0」から「1」に切り替えを行うときこれまでは、オンにするという電流を流す必要があった。

てっぱん
てっぱん

それが量子ビットでは、常に「0」と「1」の情報を持っているから、「1」へ切り替える時も少量かつ素早く変更できるんだ。

これまで100m進まなければ、1に到着できなかったものが半分の距離で到達できるようになったイメージだね。

ベビたこ
ベビたこ

この図、めっちゃわかりやすい!!

量子の解説

量子って何?と思うかもしれない。

量子はとっても小さい粒子のことで、普通の物理学のルールが当てはまらない不思議な性質を持っているんだ。

たとえば、同時にいくつかの状態を持つことができるんだよ。

これを「重ね合わせ」と言うんだ。

重ね合わせをもっと詳しく知りたい場合は、下記のサイトだったり、物理を学ぶと良い。

https://ryoushi-rikigaku.com/quantum.html

同時に幾つかの状態を持つことができるのが、量子で、その仕組みを利用したコンピュータが量子コンピュータってわけさ。

量子コンピューティングでできること

量子コンピューティングは、とっても複雑な計算をすごく速くできるよ。

例えば、新しい薬を開発するときに必要な計算だったり、天気予報をもっと正確にするための計算だったり、宇宙に関する難しい問題を解くときに使えるんだ。

早い計算ができるコンピュータと聞くとスーパーコンピュータ(通称:スパコン)を思い浮かべるかもしれない。

量子コンピュータはスパコンの1億倍を超える速さで計算ができる可能性がある。

これだけでもう、量子コンピュータの凄さがわかると思う。

計算スピードが上がることで、これまで解くのに10分かかっていた問題が0.001秒で解けたり、複雑で1日計算してようやくわかる天体の情報が一瞬で解けることで社会の役に立っていくんだ。

ベビたこ
ベビたこ

量子コンピュータってすごいんだね!スパコンの1億倍なんて想像もつかないや

でも、量子コンピュータがぼくの手に入るなんて未来くるのかなぁ?

てっぱん
てっぱん

良い着眼点だね。スパコンですら僕たちの身の回りにはないからね~

未来のコンピュータの姿を予想

量子コンピュータはまだまだ発展途上で実用化にひゃもう少し時間がかかります。

2025年をめどに実用化を目指している動きはあるけど、一般化されるのはまだまだ先。

特に一般消費者である僕たちの手に届くことはほとんどないだろうね。

もしかしたら、量子コンピュータの作り方に革新が起きて、低コストで作れるようになるってことなら、電気屋さんに並ぶ日もあるかもしれない。

でも、そこまでの計算能力を普段の生活では使わないだろうから、宝の持ち腐れにはなってしまいそうだね。

あとね、量子コンピュータは良いことばかりでもないんだ。

量子コンピュータの超絶計算スピードは、暗号解読としての役割でも革命的なんだよ。

今ある暗号の技術っていうのは、計算量が多いから実質暗号が解読されない仕組みを利用している。

だから量子コンピュータによって計算スピードが上がったら、今ある暗号技術はものの数分で破られてしまうことが考えられるんだ。

パスワードも買い物情報なんかも全て、同じ部類の暗号化技術を使っているから、全ての情報が量子コンピュータをつかえば丸裸になるってこともありえる。

もちろん、量子コンピュータを手に入れること自体が難しい今だからこそ、対策を頭の良い人たちが考えてくれているよ。

良いことばかりではないというのは、どんなことでも一緒。

良い面悪い面、両方で物事を見れると、視野が広がって面白いよ。

まとめ

てっぱん
てっぱん

今回は量子コンピューティング・量子コンピュータについて紹介してきたよ。どうだったかな?

ベビたこ
ベビたこ

量子コンピュータの凄さがわかったよ。

「0」と「1」両方の状態を持つってのもかっこいいと思った!

てっぱん
てっぱん

そうだね。量子コンピュータによってますますコンピュータの世界は広がりを見せるよ。

置いてかれないように、しっかり基礎を押さえつつ、情報をアップデートさせていこうね!

ベビたこ
ベビたこ

うん!!!

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てっぱん
てっぱん
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