【わかりやすい】量子コンピュータ解説 実用化はいつ?どんな分野に応用できる?(キーワードで振り返る1週間)
Summary
TLDRこのスクリプトは、日本のビジネス環境で初めて導入された商用量子コンピュータについて詳しく説明しています。量子コンピュータは、従来のコンピュータとは異なる原理で高速計算が可能であり、2019年にグーグルがその驚異的な性能を実証しました。量子コンピュータは、特定の問題を瞬時に解決できると期待されており、将来的には新薬や新素材の開発、金融商品のシミュレーション、都市交通の最適ルート探索など、幅広い分野で活用が期待されています。しかし、現在の量子コンピュータはまだ開発途上であり、専門知識やノウハウが必要で、一般的なビジネス利用にはまだ時間がかかると言われています。また、量子コンピュータが高度なシミュレーションを可能にすることで、暗号解読のリスクも懸念されますが、現在の性能ではそれほど心配する必要はないとされています。技術的な課題を乗り越える必要がありますが、グーグルは2029年までに実用化を目指していると発表しています。
Takeaways
- 🍣 今週は日系の料理を食べながら、量子コンピュータについて紹介します。
- 📰 日本で初めて商用の量子コンピュータが稼働を始めたニュースがありました。
- 🚀 量子コンピュータは従来のコンピューターとは異なる仕組みで、量子ビットを利用して高速に計算が行えます。
- ⚡ グーグルは、量子コンピュータで1万年かかる計算を3分20秒で完了させ、世界を驚かせました。
- 🔍 量子コンピュータは、現代のスパコンよりも高度なシミュレーションを可能にすると期待されています。
- 🇯🇵 東京大学とIBMが国内初の商用量子コンピュータの稼働を開始しました。これは、日本にとって大きな一歩です。
- 💡 量子コンピュータは、素材開発やシミュレーション、金融商品開発など、幅広い分野で応用が期待されています。
- 🔗 量子コンピュータの利用には専門的な知識が必要です。現在、そのノウハウを積極的に収集している段階です。
- 🌟 量子コンピュータがビジネスに利用されるにはまだ時間がかかりそうですが、将来的には大きなインパクトを与えるでしょう。
- 🔒 量子コンピュータが発展すると、現在の暗号技術が解読可能になるリスクがありますが、現時点では心配する必要はありません。
- ⏰ 量子コンピュータの性能向上と実用化にはまだ10年から20年以上かかるとされていますが、その進歩は期待されています。
Q & A
量子コンピュータと従来のコンピュータの基本的な違いは何ですか?
-従来のコンピュータは0か1かのビットを用いて情報を処理しますが、量子コンピュータは量子ビットを用いて、0と1が重なり合った特殊な状態を利用して計算を実行します。
2019年にグーグルが量子コンピュータで解決した問題とは何ですか?
-グーグルは、最先端のスパコンで1万年かかるという問題を、量子コンピュータを用いて3分20秒で解決しました。
量子コンピュータが期待される理由は何ですか?
-量子コンピュータは、従来のコンピュータでは手が付けられないような困難な問題を瞬時に解決できる可能性があります。
量子コンピュータの計算速度が速い理由は何ですか?
-量子コンピュータは量子力学の原理を応用し、すべてのパターンを同時に調べることができるため、短時間で答えを導き出すことができます。
日本で初めて商用の量子コンピュータが稼働を始めたのはいつですか?
-2020年7月27日、東京大学と日本IBMは国内初の商用量子コンピュータの稼働を始めました。
量子コンピュータがビジネスに導入されるまでの課題は何ですか?
-量子コンピュータを利用するためには従来のコンピュータとは異なる専門知識が必要であり、また、量子ビットの数が大幅に増加し、計算過程でのエラーを克服する必要があります。
量子コンピュータの応用が期待されている分野にはどのようなものがありますか?
-量子コンピュータは、素材開発のシミュレーション、金融商品の開発、都市部での交通ルートの最適化など、複雑な計算が必要な場面で活用が期待されています。
量子コンピュータが普及すると、インターネットのセキュリティにどのような影響が生じる可能性がありますか?
-量子コンピュータは、現在の暗号技術を短時間で解読できる可能性があるため、インターネットのセキュリティに大きな脅威となる可能性があります。しかし、量子暗号通信などの新しい技術が開発されており、対策が進められているとされています。
量子コンピュータが現在のスパコンに置き換わるにはどれぐらいの時間がかかると思いますか?
-量子コンピュータが現在のスパコンに置き換わるには、まだ10年から20年以上かかる可能性があります。
量子コンピュータが持つ可能性の中で、最も興味深いと思うものは何ですか?
-量子コンピュータが持つ可能性の中で、最も興味深いと思うのは、新しい素材の発見や、複雑な金融シミュレーションの実行です。
量子コンピュータの開発が進む中で、今後注目すべきな動きは何ですか?
-今後注目すべきな動きは、量子ビット数の増加、エラー訂正技術の向上、そしてスタートアップや企業による新しいアイデアの出現です。
Outlines
💻 日本初の商用量子コンピュータの話題
この段落では、日本で初めて商用量子コンピュータが稼働を始めたというニュースが紹介されています。量子コンピュータの基本的な原理とその計算能力について説明し、現在のコンピューターとの違いを説明しています。また、2019年にグーグルが量子コンピュータを用いて驚くべき成果を上げた例も挙げられており、量子コンピュータが将来的にビジネスや科学の分野でどのように活用される可能性があるかについても触れられています。
🔬 量子コンピュータの応用と期待
この段落では、量子コンピュータが進化することで、素材開発やシミュレーションの分野でどのような革新が期待されるかについて説明されています。光電子材料や電池、半導体などの開発が量子コンピュータの活用によって劇的に加速される可能性があると述べられています。また、量子コンピュータが得意とする計算の特性と、将来的にどのような分野で活用される可能性があるかについても具体的に説明しています。
🚀 量子コンピュータの課題と将来展望
最後の段落では、量子コンピュータが実用化されるにあたっての課題と、将来の展望について話されています。量子ビットの数を増やすことが必要であることや、計算過程でのエラーを克服することが技術的な課題として挙げられています。また、量子コンピュータが暗号解読のリスクをもたらす可能性についても触れられており、量子暗号通信技術の開発が進んでいることや、ビットコインなどの仮想通貨に与える影響についても言及されています。
Mindmap
Keywords
💡量子コンピュータ
💡スーパーコンピュータ
💡量子ビット
💡IBM
💡シミュレーション
Highlights
日本で初めて商用の量子コンピュータが稼働を始めた
量子コンピューターと従来のコンピューターの基本的な違いについての説明
量子ビットを使用し、一般的なビットとは異なる計算方法についての解説
グーグルが量子コンピュータを用いてスーパーコンピュータの問題を短時間で解決した事例
量子コンピュータの将来的な利用予想として、素材開発や新薬開発に対する期待
日本IBMが提供する商用量子コンピュータの種類と特性
量子ゲート方式とその他の量子コンピュータ方式の違い
高度なシミュレーションに量子コンピュータがどのように役立つか
具体的な応用例として、有機ELやフォトレジスト、電池材料の開発
金融商品の価格予測とリスク評価に量子コンピュータがどのように利用されているか
暗号技術の解読能力と現在の量子コンピュータの限界
量子コンピュータの実用化に向けての課題と技術的な要求
量子ビットの増加とその技術的な困難
グーグルが設定した量子コンピュータ開発の目標年
量子コンピュータの計算速度がビットコイン価格に影響を与えた事例
Transcripts
今日は日系のを食べです今週は量子コンピュータについてご紹介します
日本で初めて商用の量子コンピュータが稼働を始めたというニュースがありました
今回は ai 人工知能やこの量子コンピュータについて詳しい
及川哲エディターにお話を伺いますおかあさんよろしくお願いします
はい
宜しくお願いします
そもそも量子コンピューターとはなんなんでしょうか
高速に計算ができるコンピュータとしてはスーパーコンピューターもありますよね
何が違うんでしょうか
はいえーそうですねあのコンピュータというのはもう現代のビジネス生活に不可欠な
ものです
70年以上の歴史がありましてこの間目覚ましい進化を遂げてきました
しかし実はその根本的な原理というのは昔から大きく変わってません
ノートパソコンであれスマートフォンであれ高性能のスーパーコンピューターであれ実
は基本的な仕組みというのは会え同じです
具体的に言いますと現在のコンピューターというのはあらゆる情報の処理を0か1かの
ビットというのを基本に行っています
これに対して量子コンピューターは従来のコンピューターとは大元の仕組みを大きく
異なると言えます
老子コンピューターは0と1がですね重なり合った量子ビットという特殊な状態を利用
して計算を実行します
この違いによりまして今のコンピューターには特にですね
何番でもかかってしまうような問題を瞬時に溶けるというようなことが期待されてい
ます
実際ですね2019年にアメリカのグーグルが
量子コンピュータを用いて最先端のスパコンで1万年かかるという問題を3分20秒で
磨いたということで世界を驚かせました
現在のスパコンも目覚ましい進化を遂げていて新しい薬とか
素材を開発するためのシミュレーションなどに使われているんですけれども
将来的にはですね量子コンピューターが巣箱に代わってこうしたが計算を担うように
なるのではないかというふうに期待されています
量子コンピュータのしくみ説明を聞いてなんとなくわかったような気がするんですが
すごさというの良く伝わりました
その具体的にどんな方法で計算を速くしているんでしょうか
はい先ほどあの計算に通しビットを用いるというふうに申し上げましたけれども
まあそもそも量子コンピューターとというのは労使力学という物理学の理論を応用する
ことで今のコンピュータには難しい問題を解こうと短時間で解くという特徴を持ってい
ます
具体的に言うと少ない結界数の計算で答えを導き出すと言われています
イメージ紹介しますと自転車などでよく使う4桁のダイヤル錠ちょっと想像して
いただきますでしょうか
仮に2020という番号で鍵が開くとすると普通のコンピューターでは
0000から9999まで
一つずつ数字を試して答え
を探していくイメージです
これに対して量子コンピューターはすべてのパターンを同時に調べるということで
はるかに少ない回数のトライで短時間に20202020魚特定できてしまうイメージ
になります
7月27日には東京大学と日本 ibm は国内初なる
商用量子コンピューターの稼働を始めましたこれはどれぐらいインパクトある話なん
でしょうか
はい今回 ibm の量子コンピューターが日本に持ち込まれましたけれどもこれは
量子ゲート方式と呼ばれるタイプでええまあ日本に初めて持ち込まれた賞
陽気ということになります
実は量子コンピューターを作るのは非常に高度な技術が必要で世界でもその技術を持つ
プレイヤーは一握りです
ibm はそのうちの1社ということになりますが
以前からクラウドで量子コンピュータを利用できるサービスを展開してきました
ただですね今回あの日本に実機が設置されたことで日本企業などが独占的に利用できる
環境が整ったといえます
ええその意味は大きいと思います先ほどから量子コンピューターがどんな技術か説明し
ていきましたけれども
まだまだ開発と開発の途上で衛士
者にビジネスなどに利用できるになるできるようになるのはまだ先の話です
量子コンピューターは使うには従来のコンピュータと異なる専門知識ノウハウが必要で
日本 ibm の実況を用いてその知見の収集に取り組むことになります
ibm の量子コンピューターは東大が使用権を持ち
トヨタ日立など12の企業が参加する協議会が利用するとなっていますね
どんな分野での応用が期待されているんでしょうか
はい先ほど量子コンピューターまあ現在のコンピュータには難しい問題を解くことが
期待されているというふうにご説明しました
その一つが素材開発などのシミュレーションです
今のスパコンでもあの実験を代替するです
シミュレーションというのを行われているんですけども実は完璧ではありません
量子コンピュータが進化すると実際の実験を着替えるようなですね高度な
シミュレーションが可能になって例えばこれまで10年20年かけて発見していた
画期的な素材を1年で見つけるといったことができるのではないかという期待があり
ます
その素材の開発の中ではどういったものを対象に量子コンピューターを使うのでしょう
か
はい
これはやや専門的な話になりますけれども光電子材料の開発などがまず有力候補になる
のではというふうに言われています
例えば三菱ケミカルは対応電池ですとか led
jsr は半導体の回路形成に用いるフォトレジストあるいは歴液晶ディスプレイ材料
を候補として想定しているとのことです
まあ光や電子というのはそのそもそもですね漁師そのものをでしてまぁ簡単に言うと
こうした漁師の振る舞いとか特性をシミュレーションするのは量子コンピュータが得意
としていることなんですね
例えば三菱警備刈るなどは有機 el の材料に電圧をかけた時に発行する妖精の量子
コンピュータでシミュレーションするという研究を行っていますけれども
まずはこういう計算から導入が始まっていくのではないかという風に思われます
素材という観点では立つ炭素に関するまでも期待が集まっていますよね
ハイあの今世界は気候変動対策として立つ炭素に大きく舵を切っています
電気自動車のまあ航続距離を伸ばす新しいバッテリーの素材ですとか二酸化炭素を効率
よく吸着する材料の開発に革新をもたらすのではないかとそんな可能性があります
まあただですねえ現時点の量子コンピュータというのはまだ外初登場ですのでえーと今
すぐ高度なシミュレーションができるという状況ではありません
今現在は日本企業も含めて世界中の企業が現状の量子コンピューターってどんな計算が
できるのか
近い将来丼
な用途で活用できるのかというのを探っている段階です
今後3年から5年程度でへ素材開発などの分野でもまあスパコンに置き換わるような
計算ができるようになるという期待がありますけれどもまあまずは限定的な利用から
始まるという風に見られています
まさに今使い道を模索している段階だと思います
アメリカでは金融商品の開発にも疲れているようですね
はい金融もあの素材開発の並んでですね
量子コンピュータの活用の期待が大きい分野です
金融派生商品の価格を予測したりリスクを評価したりするという計算はまあ複雑の要素
を考慮してシミュレーションする必要があるんですけれども
これをですね量子コンピューターを用いるとまぁ劇的に黄色できるのではないかという
ふうに期待されています
アメリカのゴールドマンサックスなどが号車計算に用いるための研究を進めておりまし
て
同社は最短で5年後にも導入できるのではないかという見通しを示しています
また量子コンピューターずしては複雑な組み合わせの中から最適なものを選ぶという
計算にも向いているというふうに言われていまして
金融の分野でいうとまあ資産ポートフォリオの最適な構成を導くとそんな計算に利用
できるという期待があります
日本でもみずほフィナンシャルグループなどがこうした研究を進め
れています
ほかにはどんな分野で支えるとみられているのでしょうか
はい例えばの都市部を走る
まあ数多くの自動車がですね渋滞を起こさないようにするためにはどういうルートを
走ればいいのかというような問題も膨大な組み合わせの中から
最適なものを探すという意味では似ておりましてまぁこうした計算に応用できるのでは
ないかという風に見られています
量子コンピューターがですねいうような計算に広く利用できるようになるにはまあまだ
あと10年あるいは20年以上かかるのではないかと言われてまして
そのインパクトは広くですね実感されるようになるのはまぁまだ少し先になるのでは
ないかというふうに思います
将来的にはネットバンキングの不正送金に使われたらどうしようとか供養のリスクも
心配ですよね
インターネットの通信で使われる暗号が解読される恐れはあるのでしょうか
はいえー
確かにですね暗号が解読するリスクはあると言えます
今のネットでですねパスワード等等の重要な情報をやり取りする際には通常こう誰
ニックに見られてもまあわからないように暗号化という技術が使われています
rsa 暗号というのは有名なんですけれどもこれはですね通常のコンピュータでは
とくのが難しい複雑な素因数分解の問題をなり
もとに成り立っています
実は量子コンピュータはこの暗号
短時間で解けるということがわかっています
まあただですね暗号解読のための計算を実行するのはまあ今の量子コンピューターの
性能では服や不可能です
できるようになるとしてもう相当先のお話という風に考えられておりまして現時点で
あまり心配する必要はありません
高性能の量子コンピューターの登場見越した対策というのもですね検討が始まってまし
て
どんな手段を用いても不正な解読が不可能といわれるような量子暗号通信という技術も
大任町していますビットコインなどいわゆる仮想通貨暗号資産の価値が下がるのでは
ないかといった懸念もあるようですねはい
衛兵
google がですね量子コンピュータがまあスパコンより早い計算で速い速度で
計算をしたと発表した日にはビットコインの価格が急落するという事象が起きました
ビットコインは暗号技術に支えられている曲のロジーですので量子コンピューターで
暗号解読されるとその根底が崩れてしまうのではないかというのが売り材料になったと
考えられます
ただこれは今申し上げた頃ことからすると
まあ過剰反応と言えるようなもので今の量子コンピューターの性能では暗号解読する
ことができませんので直ちに価格価値が下がるというものではありません
よーしコンピューターができても今のコンピュータにすべて置き換わるわけではないと
思いますが複雑な計算が必要な場面では期待が高まりますよね
これから実用化に向けてどんなところが課題になってくるでしょうか
課題はあの数多くあります ibm が今回日本に持ち込んで量子コンピュータ
はは基本素子と言える量子ビットの数が27号の実機です
現場で言いますと十分に凄い性能なんですけれども
高度な計算をまあ実行してですね幅広く利用できる量子コンピュータを実現するには
量子ビットの数は100万ぐらいにまで増やす室
があると言われています量子ビットを作り出すのは極めて高度な技術が必要ですので
またそれを制御するというのも容易ではありません
現場から飛躍的に数を増やすにはいくつものブレイクするが必要になると思います
また量子ビットの数を増やすということも関わっているんですけれども
計算の過程で起こるエラーというのを克服するということも欠かせません
これらの技術的な課題を乗り越えるのは決して簡単ではないんですけれども
一方でですねグーグルはこれを2029年までに達成するという目標を掲げています
世界的にも量子コンピューターの開発の投資というのは盛り上がっておりますので
またスタートアップなど参入もですね会いついていてさまざまなアイディアも出てい
ます
想定以上に早く技術が進化するということもあるかもしれません
ここまで及川エディタにお話を伺いましたおいかあさんありがとうございました
ありがとうございましょう
今週もご視聴いただきありがとうございました
皆さんは量子コンピューターが今な分野で活用されたらいいなとか
量子コンピューターのこんなところに注目しているようなどあればぜひコメント欄で
教えてください
高評価チャンネル登録もお待ちしています
5.0 / 5 (0 votes)