こんにちは。今日は東京ビッグサイトで開催されたSEMICON JAPAN2023においてセミナーを行いましたが、大変好評でブログに資料載せて欲しいと言うことで載せます。
まず、量子コンピュータの前に、 量子とはを確認します。量子とはサイズがものすごく小さいエネルギーや物質などの総称を言います。こうしたものを利用して計算するのが量子コンピューターです。
量子コンピュータではデータの持ち方が異なります。これまでの計算機では、0と1をスイッチのように切り替えて計算するデジタル方式でしたが、量子コンピュータでは、球の表面のどこでもデータが取れる新しいデータの持ち方をします。
量子を利用して計算するのが量子コンピュータですが、さまざまな種類があります。ただ、市場投入されるという点では５種類を覚えておけば大丈夫です。
マーケットサイズは順調に拡大しています。３段階の技術発展とともに進んでおり、１段目がNISQという小規模(100量子ビットくらい)でエラーが多い量子コンピュータを既存コンピュータとのハイブリッドで利用するタイプ。２段目が量子超越と言って単体の量子コンピュータがスパコンを超えるくらい。３段目が汎用マシンと言ってエラーが減り完成する時期です。現在は1と2段階の間くらい、2040年ごろに3段目が見込まれていますが、最近では開発が加速しておりだんだん前倒しになっています。
期待されるアプリケーションは、さまざまなものが考えられますが、現在のコンピュータよりも優位性が確保できそうということで４分野が先行して優先的に開発されています。
量子コンピュータはこれまでのコンピュータと異なる原理で動作するので、アプリケーションは全部作り直しです。量子回路と呼ばれる楽譜のような操作を作ることがアプリケーション開発に相当します。実際の回路があるわけではなく、左から右に時間で操作をしてその答えを取り出します。
量子コンピュータは現在、大学の研究室、企業の研究所やデータセンターに設置されています。写真のマシンはイギリスのOQCのマシンで、東京有明のエクイニクスデータセンターに設置されています。昔は数百万、数千万円かかっていましたが、現在では無料や数十円くらいから利用でき、手元のPCから遠隔で接続して利用します。
実際に最適化でアプリケーション開発を見ます。先ほど紹介した量子回路を理解して作るのは大変なので、まずあるルールで数式を作ります。
その数式は自動的にソフトウェアで量子回路に変換されます。こうすることによって難しい量子コンピュータの学習をとっつきやすくすることができます。
今回は展示会でのセミナーの資料を共有しました。大変人気があるセミナーでしたので、ぜひ興味を持ってみてください。