IT板
75日

ブロックチェーンの脅威か?!量子コンピューターについて学ぶスレ

超越的な計算能力を持つという量子コンピューターについて、素人ながら調べ、まとめていきたいと思います。 この画像はIBMの量子コンピューター「IBM Q」です。 頭脳を担うプロセッサーとなるのは下の筒状の部分で、上のシャンデリアのような構造は、頭脳を冷やすための装置だそうです。
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1日
>>44 量子衛星って、量子通信という破られることのない暗号化通信をする衛星のことなんですね。 勉強になります。
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1日
>>43 2027年か〜。まずそこまでビットコイン生き残ってるか不安笑
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4日
>>9 >>10 興味深い記事がありました。 https://journals.aps.org/prx/pdf/10.1103/PhysRevX.2.031007 この記事の中で、2012年時点の予測として、 「他人のbitcoinを盗みとる攻撃を成功させるような量子コンピュータが完成するのは、最短でも2027年であろう」 という指摘がある。 2027年ということは、あと8年。 それがビットコインの寿命になるとすれば、あまりにも早い幕引きだ。
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4日
【展望】 Interface2019年03月号にて、漆谷正義さんという方が、量子コンピュータによってもたらされる未来を予測している。 この中から、個人的に興味を引かれたものを、私なりに要約してみる。 ◾︎新しいインターネットの実現 量子インターネットはセキュリティが万全で、原理的にハッキングができない。この実現は2030年ごろとみられている。 ◾︎超高速シミュレーションを行うことにより、多様な分野の研究が促進される 化学、創薬、材料分野が発展する。 また自然科学や経済理論が飛躍的に発展する。 ◾︎光速を超える情報伝達が行える(量子テレポーテーション) ◾︎量子暗号が必須になる 量子コンピュータは、従来のコンピュータが非常に不得意な素因数分解を、ものの数分で解ける。そのため、現行の暗号はすべて解読されてしまう。
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7日
>>40 なるほど! 勉強になります。
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8日
>>38 最適化問題がよくわからなかったので調べてみました。 「与えられた制約条件の下で、ある目的関数を大または最小にする解を求めること」らしいです。 具体例の方がわかりやすかと。 例えば、 「1800kcalの制限の中で、栄養バランスを最大にする食物の組み合わせは何か」 とかですね。 量子コンピュータを使うと、はるかに複雑な条件下での最適な解みたいなものが求まるんでしょうね。 ここら辺はAIの発展にも寄与しそうな気がします。 https://www.albert2005.co.jp/knowledge/machine_learning/optimisation_basics/optimisation_problem
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8日
>>37 NTTもやってるんですねぇ。IBMと協力するって書いてますね。 なんとか日本勢も食い込んで欲しいですね。
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11日
>>19 記事の末尾にある、量子コンピューターの分類を抜粋する。 ◆引用始◆ 量子コンピュータには大きく分けて2種類。 ・量子ゲート方式 ・量子イジングモデル方式 量子アニーリング方式 (D-Wave社) 量子ニューラルネットワーク (NTT) 量子ゲート方式⇒汎用的な量子計算を行うことを目指した計算機。2017年12月現在、まだ実用的な実機がない。 量子イジングモデル方式⇒最適化問題を解くことに特化した計算機。既に商用レベルの実機がある。
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11日
【動向】【企業】 日本の企業の動きについてメモする。 (国内勢が力を注ぐのは、ゲート方式ではなく、イジングモデル方式だという) ◾︎富士通・・・組み合わせ最適化問題を解くコンテストを開催することを発表。 ◾︎NEC・・・2023年頃をめどに量子アニーリングマシンの開発を目指す。 ◾︎NTTデータ・・・1月下旬、量子アニーリング方式のビジネス利用の検証や評価を行う「量子コンピュータ/次世代アーキテクチャ・ラボ」の開設を発表。 引用元はこちら。(この記事の中には、日立製作所への言及があるが、何をしているのかについては触れられていない。) https://newswitch.jp/p/16439

newswitch.jp

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13日
>>34 これみました。数十年先ってのが、あんまり信じられないんです。 馬車の時代に、鉄の塊が走るのはいつだと思いますかって聞いたら数十年後って言ったと思う。 でもフォードが車を開発するのにそんな年月はかからなかった。
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13日
>>33 「量子コンピューティングが研究施設の外でも稼働することを実証した」 すごいね〜。 実用化は5年後くらいかな〜。 IBMが巨大なコンピュータを作ってた時代に、 アップルが個人用コンピュータを開発して、IBMをバカにしてたけど、 今度はIBMが次世代コンピュータを開発するってのが面白い。 切磋琢磨してるねぇ。
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13日
【展望】【仕組み】 Interface2019年03月号によると、量子コンピューターが実用レベルに達するのは、数十年先になるらしい。 引用する。 「現代のコンピュータが不得意で、量子コンピュータでは速くできる計算の一つに、大きな数(数百桁以上)の素因数分解があります。もし表面符号の誤りしきい値の10分の1の誤り率でゲートが実行できる場合、たとえば600桁の数字の素因数分解を量子コンピュータで行うには2億個の量子ビットが必要と見積もられています。仮にゲートの誤り率がさらに10分の1なら、必要な量子ビット数も10分の1になります。現状で実現できているのはせいぜい数十量子ビットですので、誤り訂正可能な実用レベルの量子コンピュータの実現にはまだ数十年単位の継続的な技術開発が必要です」 (Interface2019年03月号/武田俊太郎:量子コンピュータのハードウェア大研究)
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16日
>>30 【仕組み】 この画像は「ブロッホ球」という。 量子ビットの純粋状態は、ブロッホ球上の点として視覚的に表現できる。 「回転ゲート」とは、この球上の軸でもって量子ビットを回転させる操作である。
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27日
>>30 対象年齢は小学生なのか?この本読む小学生は末恐ろしい
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27日
今日この雑誌を買いました。 かなり専門的な内容のようです。がんばって読んでみます。 Interface(インターフェース) 2019年 03 月号/算数&電子工作から始める量子コンピュータ https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/MIF/MIF201903.html
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61日
>>28 NASAでどういう実用化してるのか気になります。 レビュー見てみると、理解したって人はほぼいませんね・・・w
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61日
「量子コンピューターが本当にすごい」(2015年)という本を読んだんだけど、情けないことに、さっぱり意味が分からんかったwww とりあえず、【量子の重ね合わせ】と【量子トンネル効果】がどういうものなのか、もうちょっと調べなければ。
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66日
>>24 私も、実用化にはまだまだかかる、という記事を読んだことがあります。 確かその記事は5~10年はかかると言っていました。 私はたった5年かよ!早いよって突っ込んでましたけどw 暗号通貨の寿命が5~10年とは考えたくないですね
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66日
>>25 逆に考えれば、量子コンピューターの用途やソフトを開発すれば、マーケットを支配できるかもしれませんね。
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66日
>>24 記事の中にある、「本当の意味で何の役に立つのかはわかっていない」という指摘が気になる。 量子コンピューターは、その真の力を発揮できるだけの用途が、まだ考え出されてないってことか。 下手すりゃ無用の長物だな。 大企業やベンチャーが開発にいそしんでるけど、結局は「使い道がない」ってことで、全然売れなかったりしてね。
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67日
量子コンピューターの現状について、興味深い記事があったので、ご覧ください。 ◆量子コンピュータはいまだ実用化レベルにあらず、しかし今後の変化に期待(2018年10月17日) https://journal.jp.fujitsu.com/2018/10/17/09/ 記事中にある、「現状の量子コンピュータは、一般的なバイナリコンピュータよりもはるかにエラーを起こしやすい状態です」という指摘が気になります。 これが、「誤り訂正」というものが必要な理由なのでしょうか? 実用と普及には、まだまだ多くの難関が待ち受けているようです。 もしも、量子コンピューターの開発が停滞すれば、その時は仮想通貨の可能性が再評価されるかもしれませんね。

journal.jp.fujitsu.com

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67日
>>21 む、難しい・・・ 文系の私は、まず「超電導」を理解するところから始めなければならないようです・・・
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67日
>>19 興味深い記事をありがとうございます! 私には難しい内容ですが、新出単語がいくつか出てきただけでも収穫です。 これをもとに、もっと勉強していきたいと思います。
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67日
>>20 かなり専門的な資料で僕も全然理解してないですが、 これによるとニオブではダメで、窒化ニオブだと良いようです。 コンピュータを高い周波数で動作させても温度が急上昇しないようです。 P.19参照 https://shingi.jst.go.jp/past_abst/abst/p/15/nict/nict04.pdf
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67日
>>17 何か参考になる記事はないでしょうか?
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68日
>>14 量子ゲート方式についてはこの記事が参考になりました。 https://qiita.com/gyu-don/items/9e175b6f93f4fb6a5064 「古典コンピュータ(通常のコンピュータのこと)が、AND, OR, NOTなどのゲートの組み合わせによっていかなる計算も実現できるように、アダマールゲート(H)、回転ゲート(π/8)、制御NOTゲート(CNOT)という3種類のゲートがあれば、いかなる量子計算も行えます。」 まぁ全然理解してないんですがw

qiita.com

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68日
>>14 アリババ集団は量子コンピュータもやってんですか。 この前ブロックチェーンのクラウドサービスも提供してるという記事読みましたよ。 進んでますねぇ
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68日
>>15 冷却のために必要な電力削減につながるみたいですねぇ
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68日
【動向】【国家】 中国科学院は、安徽省合肥市に「量子情報科学国家研究中心」を建設中だという。 投じた金額は100億ドル。 中国は、IT業界のトップを狙っている。
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68日
「ニオブ」について調べよ。 量子コンピューターは、シリコンではなくニオブという物質を使うとのこと。
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68日
【動向】【企業】 大企業の動きをメモする。(日経ビジネス2018.07.16号より) ◾︎Google・・・「量子人工知能研究所」で開発に取り組む。2018年3月に発表した量子プロセッサー「ブリストルコーンBristlecone」は、72量子ビットを達成。 ◾︎IBM・・・「トーマス・J・ワトソン研究所」で開発に取り組む。 2016年5月、世界で初めて量子ゲート方式の量子コンピューターをクラウド方式で利用できるサービスを開始。 JPモルガン・スタンレー、ダイムラー、サムスン電子といった大企業と組み、用途開発を進めている。 ◾︎マイクロソフト・・・「トポロジカル量子コンピューター」で「誤り訂正」での優位を狙う。 ◾︎インテル・・・2018年1月、49量子ビットの量子プロセッサーを発表。 ◾︎アリババ集団・・・2018年3月、中国科学院と提携し、11量子ビットの量子コンピューターのクラウドサービスを開始。量子ゲート方式としては、IBMに次ぐ世界で二番目のクラウドサービスとなる。 【調べるべき用語】 「ブリストルコーン」「量子ゲート方式」「誤り訂正」
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73日
>>12 リゲッティコンピューティングについては、以下の記事が興味深い。 (2017年7月の記事) 創業者はチャド・リゲッティなる人物らしい。 欧米では、IBMやグーグルといった大手だけでなく、ベンチャーの挑戦も盛んなようだ。 https://wired.jp/2017/07/31/quantum-computing-factory-taking-on-google-ibm/

wired.jp

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73日
【関係者】【動向】【企業】 量子コンピューターに関係しているというベンチャーの名前をメモする。(調べること) Dウェーブ・システムズ リゲッティコンピューティング イオンQ クオンタムサーキッツ
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74日
>>10 >>量子コンピューターに対応した暗号技術が、今開発されているらしいです。 そうですよね。量子コンピューターを使ったものすごい暗号技術とかできそうですし。 それができたら暗号通貨に応用されるのも自然な流れな気がします。 ありがとうございます。
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74日
>>9 ビットコインの暗号が解かれちゃうのが、やはり不安材料です。 ただ、量子コンピューターに対応した暗号技術が、今開発されているらしいです。 それが暗号通貨に応用されるかどうかですね。 調べたらまた報告します。
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75日
>>7 ですよね、そこ疑問です。 スレ本文の写真を見る限り、本体もそこそこ大きそうです。 もしかしたら今のPCって、絶対零度に保つのに必要な電力よりも大きな電力を消費してるとか? 量子コンピュータができちゃうと、ビットコインの暗号も解けちゃうって話ですよね。。。 恐ろしい
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75日
量子コンピューターってこういう形してたんだ!
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75日
>>4 >>6 冷凍しなければならないのに、どうやって省電力を実現しているのだろう? 本体が小さいのだろうか?
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75日
【動向】【関係者】 カナダのベンチャー企業「Dウェーブ・システムズ」の量子コンピューターは、処理速度が通常のPCの1億倍にもなるという。 同社の量子コンピューターは、2019年に日本に初上陸する。 東京工業大学と東京大学が共同研究センターを設立。複数の民間企業が参加し、利用料金を負担する見込みだという。 また同社製マシンの消費電力は、一般家庭約38軒分の15kwでしかなく、スーパーコンピューターよりも断然省エネである。
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75日
【動向】【社会】 量子コンピューターの進化が続けば、国の安全保障にも影響する。 大きな数の素因数分解が可能になり、「公開鍵暗号」も解読できてしまうからだ。 このため、各国政府も量子コンピューターに大きな関心を持ち、その開発や対応策のために予算を割いている。
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75日
【仕組み】【動向】【展望】 量子コンピューターの頭脳を担うプロセッサーは超電導回路なので、絶対零度に限りなく近い状態にまで冷やす冷凍機が必要となる。 このため、当面はPCやスマートフォンを置き換えるとは考えられていない。
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75日
【仕組み】【量子超越性】 量子コンピューターは、ミクロの世界で動く物理法則「量子力学」を使って計算する機械である。 「0」と「1」が同時に存在する「量子ビット」を利用し、従来のコンピューターをはるかに凌駕する速度で計算できる。 量子ビットを増やすと指数関数的に計算能力は伸びる。 9量子ビットなら512通り(2の9乗)、20量子ビットなら約100万通り(1048576通り、2の20乗)の計算が、瞬時に(!)完了する。 専門家の間では、50量子ビットに達すると、スーパーコンピューターが数百年かかっても解けない問題が、一瞬で解けるレベルに達するとされてきた。これが「量子超越性」である。
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75日
全然コンピュータっぽく見えない。芸術作品かと思った。
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75日
うお、またすごいスレがでてきた。 日々巡回して、僕も勉強させてもらいます