本記事では量子コンピューティングの概要や、なぜこの技術が注目を集めているのかを解説します。

AIや医療技術の発展とともに高度なコンピューターの登場が求められています。しかし、CPUやGPUは毎年確実な進歩を遂げているものの、革新的な処理能力の向上は従来のコンピューティング技術では達成が難しいとされています。そこで近年注目を集めているのが、量子コンピューティングと呼ばれる次世代のコンピューティング技術です。

量子コンピューティングとは

量子コンピューティングは、量子力学の法則を用いて従来のコンピューターには複雑すぎる問題を解決する手法です。

量子は物理学においてさまざまな現象をもたらす物理量の最小単位を指す言葉ですが、量子コンピューティングにおいてはそんな量子の特性を活かして情報を処理します。

量子コンピューティングを有効活用できれば、これまでスーパーコンピューターを使っても計算に長い時間を要していた問題でも、わずかな時間で解いてしまうことができ、実用化が進めば圧倒的な技術革新が実現すると考えられています。

従来のコンピューターと量子コンピューティングの違い

従来のコンピューターと量子コンピューティングでは、その計算方法に根本的な違いが見られます。従来のコンピューターは、通常「0か1」という2通りの状態で表す「ビット」を最小単位として扱います。

しかし量子コンピューティングの場合、量子力学の基本性質である「0と1の両方を重ね合わせた状態」を採用する「量子ビット」を使って計算を行うため、計算のアプローチが全く異なります。

量子コンピューティングが実用化するには、まだ数十年の時間がかかるとされています。しかし量子コンピューティングに対して従来のコンピューターは「古典コンピューター」とも呼ばれることから分かる通り、実用化が実現すれば革命的な影響を社会に与えてくれるでしょう。

量子コンピューティングが注目される理由

量子コンピューティングが注目される最大の理由は、やはり従来のコンピューターに比べてずば抜けて高速な計算が可能である点です。その計算速度は未だ人類が到達したことがないようなものであるため、従来のコンピューターが抱えている問題を一気に解消に導く可能性があります。

また、近年はIT社会が高度になったことによる問題の複雑化も表面化しつつあります。
優れたテクノロジーを開発するには、それだけ以前よりも多くの計算を必要とするため、従来のコンピューターにも限界が近づいてきているようです。

複雑な問題を解決するための手段として、現在ではスーパーコンピューターが用いられています。しかしスーパーコンピューターはあくまでハード面でのパフォーマンスが一般的なコンピューターに比べて優れているだけであり、根本的な計算能力は変わりません。

現在のスーパーコンピューターのスペックを、スマートフォンサイズのコンピューターで利用できるようになる、それ以上の可能性を秘めているのが量子コンピューティングなのです。

量子コンピューティングの可能性

量子コンピューティングが実用化することで、多様な可能性が私たちの身近な生活にも開けてくることになるでしょう。

例えば、より高度なAI開発の推進です。AIは人間以上の思考能力を持つ可能性があると囁かれていますが、量子コンピューティングによってAI研究が進めば、ほんのわずかな期間でAIが人間を超える瞬間、いわゆるシンギュラリティが訪れることが予想できます。

また高度に設計された交通システムの制御の分野でも、量子コンピューティングの活躍が期待されています。高度な予測機能によって現場の状況を完璧に管理し、渋滞や公害が発生しなくなることで、極めて安全で効率的なインフラを実現できます。

一方、量子コンピューティングは、既存の強固なセキュリティをも脅かす、サイバー犯罪に悪用されるケースも考えられています。例えば総当たりで解錠可能なパスワード認証などは、どれだけ多くの桁数であっても数秒で破られてしまうともいわれています。

量子コンピューティングの実用化の到来に向けて、既存環境のアップデートも備えておかなければなりません。

量子コンピューティングの普及は、より高度なIT社会を実現する

従来のコンピューターとの圧倒的な計算能力の違いをもつ量子コンピューティングは、AI時代において多くの可能性を秘めています。

社会にとって有益な効果が期待できる一方、サイバー犯罪の凶悪性が増すといったケースもあるため、IT社会においてはその対策も求められます。最先端の研究成果に目を向け、本格的な実用化に向けた動向を注視しておきましょう。