【量子力学】東大の新量子コンピューター技術 大規模計算に道[10/18]
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2019/10/18 3:00
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO51089690X11C19A0TJM000/
東京大学の古沢明教授らは、従来のスーパーコンピューターをしのぐといわれる量子コンピューターを、室温で動き、大規模な計算を可能にするための新手法を考案し、試作機の開発に成功した。現在の量子コンピューターは極低温の状態でしか動かない。汎用的に使える量子計算機としての実用化に道を開く技術となる可能性がある。
従来のコンピューターは0か1の値であるビット単位で計算するのに対し、量子コンピューターは、0と1の「重ね合わせ」の状態である量子ビット単位で計算する。
理論上、量子コンピューターは従来のコンピューターに比べ、高速に複雑で大規模な計算ができると期待されるが、現段階では使用環境や大規模な計算に対応するための制限が多く、実用化の課題となっていた。
古沢教授らが開発したのは「一方向量子計算」と呼ばれる手法で、短い間隔で断続的に発したレーザー光を計算に使う。一つ一つのレーザー光を計算の単位として扱い、互いに影響し合う「量子もつれ」と呼ぶ関係を持つ。その状態の測定を繰り返すことで、計算結果が得られるという。
この手法ではレーザーやレンズ、鏡などの光学機器を組み合わせた装置が量子コンピューターとなる。製作した試作機は常温常圧で動作することを実証した。将来的にチップ化することも可能とみている。「（大規模計算ができる目安となる）1万量子ビットの量子コンピューターが10円玉サイズで実現できる」（古沢教授）という。
量子コンピューターは量子ビットの数を増やすことで性能を上げ、大規模計算に対応する。現在、精力的に開発を進めている米国のグーグルやIBMは「量子ゲート」と呼ぶ方式を採用している。回路を超電導の状態にしたり、複雑な配線を施したりする必要があり、量子ビットの数を増やすのが難しいとの指摘がある。現在は50〜100量子ビットが限界だ。
研究チームは今後、実際の計算の検証をするほか、計算を進めたときのエラーを小さくする技術の開発などに取り組む。成果は米科学誌「サイエンス」に掲載された。 >>59
D-Waveのような量子アナログ・コンピュータはともかく
量子ゲート方式に基づく量子デジタル・コンピュータは漸く意味のある計算を行えるqbit数のが動き始めた段階だ
つまり古典的なデジタル・コンピュータで言えばノイマンらによるENIACが動き始めた段階
（最初のデジタル・コンピュータの１つであるENIACは最初から弾道計算などの実用的に意味のある計算を行える規模だった）
古典的なデジタル・コンピュータについて言えば、ENIACで使われていた様々な方式は、その後に生まれたデジタル・コンピュータによって
放棄されたりして、デジタル・コンピュータの歴史の中でENIACの誕生からしばらくはハードウェアにとって試行錯誤の時代が続いている
ソフトウェアにしたって今で言うコンパイラは1960年ころまでは「自動プログラミング」と称する人工知能研究の対象分野だったし
OSと呼べるレベルの代物が登場するのは1960年代半ばのIBM 360のOS/360や60年代末のMITのMulticsあたりから
（それまでは単なる実行モニタ）
ついでに言っておくと量子デジタル・コンピュータのための量子プログラミング言語の理論的な研究は既に幾つも発表されているし
それに関する学部上級〜大学院レベルの教科書も出版され日本語にも訳されている
プログラミング言語なんてのはハードウェアが十分でない段階でも考えようと思えば考えられるんだよ
ただし、そういうハードの現実を無視した理想論的なプログラミング言語は実用面では余り成功しないけれどね、当然ながら
1950年代末から国際標準として検討されてきたAlgol 60なんて言語は正に理想論に走り過ぎて実用的には余り成功しなかったプログラミング言語
ISOで国際標準にまでなったけれどね
Fortranなんて初期の言語仕様はかなりいい加減というかIBMの当時のハードの都合に強く依存したと思えるような変てこな言語仕様が
あったりして思わず笑いたくなったりするし、初期のLispもハードの制限を意識したせいで今の時点から振り返ると
出鱈目としか言いようのない点が言語仕様に含まれている
現実の技術の発展の実態はそんなもので、それから見れば量子デジタル・コンピュータの現在の状況は別に不思議でも酷すぎるわけでもないと
私個人は思うけれどね 日本は単独で研究するのは執念めいたすごさがあるが、横の連携取れんからなぁ
イージスで情報収集してスパコンで弾道計算したものを即座に迎撃ミサイルに情報渡せたら迎撃鉄板なんだけどなぁ
そのうち研究結果だけパクられておしまいってなりそう >>5
まさにこれ
コペンハーゲン解釈以降、仮想量子をどんどん仮定しているあたりから明らかにおかしい
だから、日米ともに大規模な加速器の新造をやめているのでは
ちなみに、水素原子〜ヘリウム原子模型程度であれば、大規模な計算をコンピュータにやらせることで、古典物理での解釈が可能なモデル（かなり前、1990年代？）が存在している
はっきり言って、量子アニールでも何でもいいので、むしろ、量子コンピューターでの実成果に期待している
量子力学が真実で、多世界解釈的な夢があるほうが面白いと思う >>1
斉藤元章が特捜部に逮捕されてＡＩ業界から葬り去られて日本のＡＩがどうなるのか気がかりだったけど、どうやら問題ないみたいだな。 ＞Fortranなんて初期の言語仕様はかなりいい加減というか
＞IBMの当時のハードの都合に強く依存したと思えるような
＞変てこな言語仕様があったりして思わず笑いたくなったりするし、
歴史的にはFORTRAN以前のアセンブラシステムは、
当時のハードの都合に完全に依存した仕様になっていたのだ。
しかも、当時は今のような言語と独立なオペレーティングシステム
などというものはなくて、FORTRANが一種のモニタープログラム
的な役目を果たしていたりもしたのであった。
本当に初期のFORTRANコンパイラはアセンブラーで書かれたが、
数世代後のFORTRANコンパイラは（Gだったかな？）FORTRAN言語
を使って大部分が記述されてた。つまりFORTRANは便利なシステム
記述言語としての側面も持って居た。
SENSE LIGHT とかSENSE SWITCH とか懐かしい。 >>62
横の連携が取れない段階で負け確定なんだよ
国境を超えて巻き込んで主導権を握れるようじゃないと >>65
量子力学がデマなら、お前の目の前にあるモノは出来てねぇよｗ 普通のコンピューター
普通の人１万人間集めてソロバンで計算
量子コンピューター
キチガイ1万人集めて暗算で計算
正確な答え出るんかいのw >>71
通りすがりだけど、
何の技術を指しているの？ >>5
>>65
一般相対性理論と量子力学がおなじ一般相対性理論にあるホログラフィー原理と結びつけることで統一された理論になる的な研究進んでるんだが 東大は量子アニーリング方式だから
残念ながら周回遅れ
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1910/18/news112.html
＞東京大学は10月18日、光を用いた量子コンピュータの研究で、
＞大規模な量子もつれ状態を作ることに成功したと発表した。
＞米IBMやGoogleなどが研究している「ゲート方式」とは異なる
＞方式の量子コンピュータで、実用化に至れば常温で動作する上、
＞円玉サイズのチップに回路を収めることも見込めるという。 IBM社のFORTRANが画期的で意欲的なものであったことは、
当時を知らない者にはなかなか理解できないだろうな。
IBM社の初期のあるいは電算機を使った計算ビジネスの市場の
拡大の成功のかなりの要因は、FORTRANの開発と普及にあった
といっても良いほどだった。ヨーロッパ勢はそれに対抗すべく
ALGOL言語を定義してベンダー中立のアルゴリズム記述用の
言語を作り、それからぼちぼちとコンパイラやインタプリター
を作ってた。しかしシステムに依存する部分の仕様はどうしても
処理系次第という作りになっていて、ソフトウェアの完全な
移植性は実現しなかったし、ALGOL言語独特の標準的な引数の
メカニズムの効率の悪さなどで、課題が多かった。
言語仕様としてベンダー独立性をもち、実用的にも重要な地位を
占め続けたのは、アメリカ国防省が推進したCOBOL言語である。
これは事務処理用のものでその後何度か改訂されつつ現在でも
重要な用途には使われているはずだ。 >>75
ちがうじゃんよく嫁
古澤研の量子コンピュータは、ゲート方式ではなく「一方向量子計算」という量子計算の実現方式を採用している。
これは「クラスター状態」と呼ばれる多数の量子ビットから構成された量子もつれ状態を用意し、行いたい量子計算に応じて各量子ビットを測定することで量子計算を行うというもの。 >>78
古澤さんのところの量子コンピュータって多数の光の短い波束が次々に光ファイバーのサーキットを一方向へ進行してるイメージだけど
そうするとサーキット中に維持できる波束の個数は有限（確か、今は5000個だっけ？）で、その個数に相当するステップ数（今だと5000ステップ）の
計算まで行えるという話だったよね。
だとすると、計算の最大ステップ数に常に制限があるわけで困るんじゃないの？
メモリ数（qbit数）の制限よりもステップ数の制限のほうが制限としては遥かにキツイ ディープラーニングでPCにプログラミングさせたりするのだろうか 386SLCのときもそうだったが、
日本のコンピュータ業界の熱対策技術開発は高いのかな？ 量子もつれを原理とする量子コンピュータが難しいのは、
量子もつれの突然死が頻繁に起こり、もつれる数が多いほどこの頻度があがり安定しない。
量子ビットが増えるほどこれは組み合わせの複雑度に比例して
量子もつれの突然死がおこり簡単ではないってこと。
そもそも突然死がなぜおきるかが判明していないし規則もわからない、
そして量子もつれという原理はまったく解明されていない、量子力学の
方程式のような現象があるということだけである。 >将来的にチップ化することも可能
できるかなぁ、どうやって実現するのか？ >>7
戦争に勝ってたら
世界の半分が日本語でやり取りしてたのにな これが実用化されると困る、中国、北、ロシア、
核中短ミサイル弾道、風の計算も瞬時に出来、
殆ど１００％撃墜出来る、物凄い科学、
日本が発明した量子コンピューター、オバマアメリカが
根こそぎ日本から持ち去った技術です、 産業に直結する研究は企業の研究所で秘密にやってくれたほうがいい
詳細は秘密にして成果だけ発表してくれ これは光コンピュータかも知れんが量子コンピュータではないだろ。 ＞＞１、これってさ・・どこもかしこもだけど、
超伝導コンピューターだろ？
無尽蔵に電気流してるだけじゃねｗ 中国留学生に深圳に持ってかれるぞ
或いは日本で起業したり >>89
量子コンピューターだよ。測定量子計算という。 0なのか1なのかわからんもんが計算できるはずがない ああ、そういえば量子コンピューターとか騒いでた時代もあったよな・・・ >>7
ほんとな
んで出版社がそれの英訳を随時発行すればいい はやく、計算機センターに設置してその利用法を大勢で検討開発して欲しい。
ただし円周率は要らない。 量子コンピュータはＩＢＭが実証してから、たしか2008年ぐらいでＤ−ＷＡＶＥが
大規模宣言して、毎回のように同じようなことで宣伝ばかりしている。
だから進捗するのはいいんだけど、これっていつ成果でるの？
これをもって結果とするなら、コストは無視して製品作れるってことでしょ？
可能性の段階じゃ、ＵＣガンダムの可能性の獣のユニコーン、可能性に殺されるぞ
って話で可能性で終わるシナリオしか見えてこない。
その手の詳しい人にいわせれば、量子コンピュータで必要なのは、ハードウエアとか技術ではなく
古典的コンピュータでは実現不可能な領域の 量子コンピュータを実現するアルゴリズム
であって、それが因数分解しか存在しないから困っているから投資が必要で投資してくださいと、
予算費用回収で先に見える成果の研究予算ください状態でしょ。
研究所向けのそれじゃなくて、実際に研究しない企業が利益だせて使えるそれ、一般人が利用できるそれ、
米国やらの軍事で使えるそれ、いつでるの？ アルゴリズムにしたって
とにかく実機が普及しないとソフト書くユーザーが増えないから…って側面がある >>98
>>それが因数分解しか存在しない
量子シミュレーション、グローバーのデータベース探索アルゴリズム いわゆる最適化は量子コンピュータの適用分野じゃねえの？
組み合わせの最低化問題ね。 それは、つまるところ因数分解と
同じ問題に帰着するんだっけ？ 10/29
緊急検証、グーグル「量子超越性」の威力
https:
//tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/01045/
10/31
「量子超越」で社会変革も、Google成果 専門家に聞く
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO51645170R31C19A0TJM000/
10/27
量子技術の研究後押し
https:
//www.nikkei.com/article/DGKKZO51463670X21C19A0PE8000/
11/3
【グーグル・量子コンピューター】波動、化学反応、光、生物進化。自然界には超計算がいっぱい。計算パラダイムが始まる[10/30]
https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1572748714/120,121 円周率でギネスブックで1位になれない計算機なんて価値が無いね。 資源枯渇までにモノになればいいねぇ
銅・亜鉛・錫みたいなチープでコモンな金属も
２０５０年には人類が採掘可能な埋蔵量を使い切ってしまうようだよ
その時でも有効なのかい？これ
再資源化は、バージン鉱石価格＞＞＞＞＞＞リサイクル価格になるまでは無理だろう
つまりは今よりもっともっとコスト高になるわけだが
その時でも有効なのかい？これ
人類が資源使い切って産業革命の頃の文明に戻った時、量子コンピューターなんか
使い物になるのかね 次世代の「量子技術」国家戦略案 政府直轄プロジェクトで支援
2019年11月27日 19時59分
次世代の情報通信技術として期待される「量子技術」の国際的な開発競争が激化する中、27日開かれた政府の有識者会議で、今後20年程度の行程表を作成し、政府直轄のプロジェクトとして重点的に財政支援するなどとした新たな戦略案が示されました。
現在のスーパーコンピューターをはるかにしのぐ「量子コンピュータ−」や、解読不可能とされる「量子暗号」など、次世代の情報通信技術として期待される「量子技術」の開発に向けた政府の有識者会議が、
27日、東京都内で開かれ、新たな国家戦略の案が示されました。
それによりますと、量子コンピューターや量子暗号など４つの重点分野について、今後20年程度の間に官民で推進する取り組みの行程表を作成し、政府直轄のプロジェクトとして、重点的に財政支援するなどとしています。
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20191127/k10012193631000.html ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
