量子コンピューター/IT社会のスーパーインフラ 汎用型の実用化は30年以降か

〈次のキーテクノロジーとキーパーソン〉
基礎研究で日本が大きな存在感を示しているのが量子コンピューターの開発だ。汎用型の実用は2030年以降と推測されるが、IT社会の「スーパーインフラ」への期待が高まる。

米航空宇宙局(NASA)に設置された量子コンピューター「D-Wave」

 「スパコンを超え、実用化されると現在の暗号技術は瓦解する」とまでいわれる量子コンピューター。その要は、「量子ビット」にある。

 量子とは、「粒子と波の性質を併せ持つ小さなエネルギー単位」で、原子や光子、素粒子などのこと。量子の動きの変化を利用するのが量子コンピューターだ。

 現在のコンピューターで使われる最小の単位「ビット」は、1か0のどちらかだが、量子コンピューターでは1でも0でもあり得る「量子ビット」を使う。量子ビットが二つある場合は、(0、0)(0、1)(1、0)(1、1)の四つの状態を重ね合わせて表現できる。量子ビットが増えると重ね合わせられる状態も急激に増え、10量子ビットでは1量子ビットの約1000倍、50量子ビットでは約1125兆倍になる。

 大容量データの処理や大規模シミュレーションが高速でできるようになり、創薬、金融工学への応用、大規模な経路検索など新ビジネスを創出する基盤にもなり得る。

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