◯２０１７。８。１２日本経済新聞トップ記事にて訴求されていました。昨年では、速さはトップではないものの、効率面でのグリーン１・２・３位独占で優位に立っているスーパーコンピュータ技術の日本と報道されていました。しかしこの記事では、日本でもやっているが、世界各国で開発が進んでおり、日本に遅れが出ているような掲載内容でした。あと10年はかかるだろうとされていた量子コンピュータは、すでにカナダのベンチャーより、１７億円で売られ始めました。
今からは、用途の開発、とりわけ膨大なデータ解析ができれば、一挙に解決可能となるものが多くあるようです。医療分野の個人別対応ができれば、不妊治療薬や癌の個人別対処も可能になります。天気予報や地震対応も緻密になることでしょう。また、発電も、原発を脱した核融合発電もものになるはずです。食物も、今の工場生産の発展系で、野菜も魚も、、、あらゆる食べ物を人口増加に対応して強化できる可能性が高いようです。…いいことづくめですね〜
今スタートしはじめた「AI・IOT・自動運転」等の技術も、加速することでしょう。 世の中がひっくりがえるほどの変化が出てくることでしょうね〜 いいことも、悪いことも、国防的なものも含めて、清濁あわせて拡大することでしょう。
ＡＩや自動運転、「量子」が突破口 １億倍速コンピューター ３年かかる計算、１秒で ：日本経済新聞
学術の世界にとどまっていた「量子コンピューター」が本格的な商用化の扉を開こうとしている。グローバル企業による導入や実験が活発になっており、特長は最大で従来型コンピューターの１億倍以上という演算速度だ。人工知能（ＡＩ）や自動運転がもてはやされるが、膨大で複雑なデータの解析ができなければ絵に描いた餅。従来型コンピューターは技術革新に限界が見えつつあり「量子」に寄せられる期待は大きい。
カナダ第３の都市バンクーバーの郊外。量子コンピューターを世界で初めて商用化したベンチャー、Ｄウエーブ・システムズ（ＤＷＳ）の本社には、３メートル四方の黒い箱が鎮座していた。
１台17億円の最新鋭機「2000Ｑ」。「（セ氏零下273度の）絶対零度で演算チップが稼働します」。技術責任者、マーク・ジョンソン氏が解説してくれた。内部は冷却装置以外ほぼ空洞でクリスマスツリーを逆さにしたような装置の先端に「量子ビット」と呼ばれる演算回路が１枚埋め込まれている。ＣＰＵ（中央演算処理装置）はない。
従来型に限界説
「ムーアの法則」の終焉（しゅうえん）。米インテルを創業した一人、ゴードン・ムーア氏の言葉に代表されるように、従来型コンピューターの革新は処理能力を１年半ごとに倍増させてきた半導体がけん引してきた。だが微細化、高速化、省電力化は限界に近いとされ「メーカーが開発投資を回収できるだけの性能上の改善はもう期待しにくい」（ＩＨＳマークイットの南川明主席アナリスト）。
ＡＩ普及がこれからというときにコンピューターの進化は止まるのか。世界大手企業を「量子」へと突き動かすのは、量子コンピューターがムーアの法則とは全く関係ない原理で情報処理するからだ。
ＡＩにつながる機械学習はデータの規則性などを糸口に人間に代わり判断する。ただ従来型では厳密な答えを導けなかったりするケースがあるという。量子コンピューターはこうした「組み合わせ最適化」を得意とする。創薬や画像認識などで効果が大きく、米ロッキード・マーチンはステルス戦闘機開発に活用した。
本格的な商用化を予感させたのが、独フォルクスワーゲン（ＶＷ）が中国・北京で実施したテストだ。タクシー１万台の全地球測位システム（ＧＰＳ）を解析。うち418台で北京空港まで渋滞に巻き込まれない最適なルートを探し出した。かかった時間は数秒。従来は30分かかっていた。
米グーグルと米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）はあるビッグデータ解析について「ＤＷＳ装置は１億倍速い」との調査結果を公表。３年２カ月かかる処理が１秒でできる計算だ。ＤＷＳ最新鋭機は米サイバーセキュリティー企業が最初の顧客で７月にはグーグルも購入した。
日本では今年、リクルートコミュニケーションズが導入。検索履歴からネット利用者ごとに「圧倒的な正確さ」（同社）で推奨商品を示す計画だ。ＮＴＴなどは量子現象を利用し、脳の神経細胞ネットワークのように協調して動くコンピューターを開発している。
無論、米ＩＴ（情報技術）大手も黙っていない。ＩＢＭは５月、ＤＷＳとは異なる方式で量子コンピューター用演算装置を開発したと発表。グーグルはＤＷＳの顧客でありながら自らも開発を進め、著名な技術者を次々と引き抜いている。
温度変化が弱点
弱点もある。絶対零度で稼働する演算チップは「ノイズ」と呼ばれるちょっとした温度や磁力の変化、震動があるとうまく作動しない。能力引き上げに量子ビット搭載数を増やした場合の安定性なども未知数だ。
それでも「複雑な課題を高速で解決できる」（ダウ・ケミカルのＡ・Ｎ・スリーラム最高技術責任者＝ＣＴＯ）と期待が高まる。ダウとの提携をはたした量子コンピューター用ソフト開発、１Ｑビット（カナダ）のアンドリュー・フルスマン最高経営責任者（ＣＥＯ）は語る。「量子コンピューターはビジネス現場のすぐそばまで来ている」
（上阪欣史）
【日本ニュース】量子コンピューターの国際会議 東京で開催（2017/06/26）
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量子コンピューターの国際会議 東京で開催 2017年6月26日19時26分
量子コンピューターの国際会議 東京で開催
6月26日 19時26分
コンピューターをはるかにしのぐ計算能力を発揮すると期待されている「量子コンピューター」の最新の研究成果について話し合う国際会議が、グーグルやＮＡＳＡ＝アメリカ航空宇宙局など世界トップレベルの研究者が参加して、２６日から東京で開かれています。人工知能や画期的な新薬の開発など私たちの生活にどのように影響していくのか注目されます。
量子コンピューターは従来のコンピューターが「０」か「１」の２進法で情報を表すのに対し、「０」であると同時に「１」でもあるという、電子などの極めて小さな世界の物理法則を応用することで、これまでにない超高速の計算を可能にするものです。
実現には数十年かかるとも言われていましたが、６年前にカナダのベンチャー企業が量子コンピューターのうち、量子アニーリングと呼ばれるタイプのものを世界で初めて発売。このコンピューターを購入したＮＡＳＡやグーグルが人工知能や画期的な新薬の開発などに役立つ「組み合わせ最適化問題」と呼ばれる問題で、「従来のコンピューターの１億倍のスピードで計算できた」と発表したことから、急速に研究が加速しつつあります。
東京・丸の内で２６日から開かれている国際会議にはグーグルやＮＡＳＡ、ロッキード・マーチン社などのほか、東京大学の研究者ら２００人が参加しました。
このうちグーグルの担当者はカナダの量子コンピューターを参考に独自の量子コンピューターの開発を進めていて成果をあげつつあることや、人工知能に応用しようとしていると報告しました。また、マサチューセッツ工科大学の研究者はカナダの量子コンピューターの性能をしのぐ新たな量子コンピューターを開発するため、アメリカが国家プロジェクトを立ち上げて研究を進めていると紹介しました。
会議は今月２９日まで開かれる予定で、量子コンピューターの計算能力を、大都市の渋滞解消や画期的な新薬の開発などにどのように生かせるのか議論が行われることになっています。
会議に参加したグーグル量子人工知能研究所のハルトムト・ネーヴェン博士は「量子コンピューターを使うことで人工知能は劇的に改善することができる。将来的には量子コンピューターなしに人工知能は存在しないだろう」と話していました。
また、国際会議の主催者で現在実用化されている量子コンピューターの基本原理「量子アニーリング」の概念を提唱した東京工業大学の西森秀稔教授は「この分野が基礎研究から応用に広がりつつあることを感じる。自分の提唱したときには純粋な基礎研究だったが、２０年をへてここまで広がったのは驚きだ」と話していました。
量子コンピューターとは
量子コンピューターとは電子や光子といった極めて小さな物質の世界で成り立つ特殊な物理法則を応用したコンピューターです。
従来のコンピューターでは情報は「０」か「１」で表されます。半導体にかかる電圧が低い状態を「０」。高い状態を「１」とし、これを「１ビット」という情報の基本単位にしています。
一方、量子コンピューターは「重ねあわせ」と呼ばれる量子力学の現象を利用し、「０」でも「１」でもある状態を作り出すのが特徴です。
これが「１量子ビット」と呼ばれる単位です。この２種類のビットの違いが量子コンピューターに画期的な計算速度をもたらすのです。
どのくらい違うのか。３ビット分の情報処理を行う場合で比較してみます。従来のコンピューターでは「１１１」「１１０」「１０１」「１００」など８種類の情報を作り、処理も８回必要になります。ところが「０」でも「１」でもある状態を表せる量子コンピューターなら処理は１回。速度は８倍です。
これが３０ビット分の情報処理になれば、組み合わせは一気に増えて１０億通り。ところが、この場合も量子コンピューターなら処理は１回。処理する情報量が多くなればなるほど計算速度に差が出るのです。
量子コンピューターが１回の処理で済むには理由があります。
実は、量子コンピューターは従来のコンピューターのようにすべての組み合わせを処理して比較し、答えを出している訳ではありません。１０億通りの組み合わせがあるなら、このうちのどれが最も効率的な組み合わせなのか、量子ビットのエネルギー量が最も安定した状態を見つけ出すことで、瞬時に選んでいるのです。
こうした計算能力は「組み合わせ最適化問題」という膨大なデータを処理する現代社会のさまざまな問題で必要となるものです。
例えば、この問題の１つが「巡回セールスマン問題」です。セールスマンが都内の５か所を１日に回る場合、どの周り方がいちばん効率的か。１２０通りの組み合わせから探すことになります。これが３０か所に増えると回るパターンは１兆の１万倍をはるかに上回る膨大な数字になります。
量子コンピューターはこの「組み合わせ最適化問題」で従来のコンピューターの１億倍の処理速度で計算できることがグーグルの研究で分かっていて、今後、こうした現在のスーパーコンピューターでも時間がかかりすぎて解けない問題を解くことができると期待されています。
量子コンピューターは１９８０年代から研究開発が進められてきましたが、「重ね合わせ」状態を制御するのが難しく、実用化は遠いと考えられてきました。こうした中、６年前にカナダのベンチャー企業が「アニーリングマシン」というタイプの量子コンピューターを発売し、世界を驚かせていました。
開発した量子コンピューターとは
カナダのベンチャー企業「Ｄ－Ｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ社」が開発した量子コンピューターは見た目は縦、横、高さが３メートルほどの黒い箱です。
実は、この箱は内部を摂氏マイナス２７３度ほどという「絶対零度」近くまで冷やす冷凍庫です。通常のコンピューターが持つＣＰＵ＝中央演算処理装置やメモリーなどの記憶装置はありません。あるのはおよそ１センチ四方のチップに特殊な金属のリングを焼き付けた「量子ビット」。このリングの中を動く電子が左回りか右回りで通常のコンピューターのような「０」か「１」が表されます。
このリングを絶対零度にまで冷やして超電導状態にすることで、電子が「０」でも「１」でもある状態、量子力学でいう「重ね合わせ」と呼ばれる状態を作り出すことで、従来のコンピューターでは不可能な超高速の計算処理を可能にしたのです。
この量子コンピューターは６年前に世界で初めて発売されこれまでにグーグルやＮＡＳＡ、ロッキード・マーティン社など最先端の科学研究を行う企業が購入しています。
北京市の渋滞解消で研究
量子コンピューターが大きな力を発揮する「組み合わせ最適化問題」は実際の社会問題の解決に広く応用できるものです。ことし３月、Ｄ－Ｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ社はドイツの自動車会社フォルクスワーゲンと共同で、量子コンピューターを使って道路の渋滞を解消する研究を発表しました。
研究では中国の北京で４１８台のタクシーが一斉に街の中心部から空港に行くとき、渋滞を防ぎながら最短時間で到着するルートを導き出します。
量子コンピューターを使う前の図で見ると、渋滞を示す赤い部分がいくつも見られます。一方、量子コンピューターで得られた最適なルートで４１８台を走らせた図では渋滞を示す赤い部分は消えています。
フォルクスワーゲンによりますと、自社が持つ高性能のコンピューターではこの結果を出すのに３０分かかりましたが、量子コンピューターではわずか数秒だったということで、将来の自動運転システムなどに応用できると話しています。
日本人研究者も貢献
量子コンピューターの研究開発には日本人も大きく貢献しています。「Ｄ－Ｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ社」が実用化した量子コンピューターの原理は「量子アニーリング」と呼ばれるものですが、この概念を提唱したのは東京工業大学の西森秀稔教授らのグループです。
西森教授らは１９９８年に量子アニーリングの理論を発表しましたが、当時は純粋な理論研究で、実用化を想定したものではありませんでした。
また、このタイプの量子コンピューターで量子ビットと呼ばれる頭脳にあたる部分を世界で初めて開発したのは東京大学の中村泰信教授と東京理科大学の蔡兆申教授です。
グーグルやＮＡＳＡなど世界トップレベルの研究を行う組織が使う量子コンピューターの基礎的な理論や技術は日本で生まれたものです。
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20170...
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