2024年8月4日日曜日

物理学の面白さpart31(量子コンピューターの世界)

皆さんこんにちは。AAの佐藤です。今回は量子コンピューターのすぐさについて話します。なお、私は量子コンピューターについては詳しく学習していないため、教授から聞いた話の請負となりますがご了承ください。

 量子コンピューターと普通のコンピューターとでは何が異なるのかというと、全部違います。回答になっていないかもしれませんが本当に機能の本質からすべてが違うそうです。

普通のコンピューターでは二進数を採用しています。すなわち、「はい」「いいえ」の二択で採用していきます。この二択のプロセスを多数回繰り返すことで、ほとんど間違えることなく正しい情報を発信することができています。

 一方、量子コンピューターでは、量子力学の重ね合わせを採用しています。「ん、何?」となった方が多いかと思いますが、量子の世界では、重ね合わせの原理というものが成立します。すなわち、「はい」「いいえ」の二つだけでなく、「はいが20%」「いいえが80%」などのようにとてつもなく細かい情報を1つの機能で果たすことができ、このプロセスを多数回繰り返すことで、普通のコンピューターの何兆倍ものデータを解析することができるのです。

 ただし、量子コンピューターには欠点があり、重ね合わせの原理を用いているが故、情報の精度が普通のコンピューターに比べて高くありません。たまに間違った情報を出力してしまうというデメリットがあります。

 ですが、世界中には間違った情報を出力しても問題ない分野が多数あります。例えば暗号、銀行口座の番号などです。これらは何度も量子コンピューターで値を出力させ照合し、ダメなしもう一度量子コンピューターを使い、というのを繰り返すことで暗号や銀行口座を突破することができてしまうのです。怖いですよね。

 この量子コンピューターは現在、研究機関で使われているそうですが、一般の人が使えるようになるまでは、おおよそ30年程度かかるのではと言われているそうですが、こんな世界が来たらパスワードなんていとも簡単に解析されてしまう恐ろしい世界になってしまう恐れがあると考えたら怖いですね。

 

 現在の電子機器のほとんどは、量子コンピューターも含めて、量子力学の考え方を用いています。量子力学に興味が少しでもあれば声をかけてください。