第30週:量子で情報処理するには?
2008/05/30掲載

2007年10月から、
ほぼ毎週金曜にお届けしている
『週刊リョーシカ!』。

まずは「マトリョーシカ編」からスタートし、
続いて量子的な考え方に親しむ「量子力学編」、
そして現在は「情報処理編」をお送りしています。

第3集にあたるこの「情報処理編」では、
古典と量子の「情報処理」の違い、
すでに実用化へ向けた研究が進められている
量子技術である量子鍵配送(BB84)、
情報処理に欠かせないエラー訂正
などが話題になってきました。

そこで今週は「情報処理編」のまとめとして
このような量子的な技術が今後どうなるのか?
将来のリョーシへと
イメージを広げてみたいと思いますよ。

では、どうぞ。

わたし 毎週リョーシのことを考えていると、
なんだかだんだん不思議なものじゃなくなるから
人間って慣れですねえ。

リョーシカ
人間?


わたし いや、あの、その猫でも。
同じですよ、そのへんはね。
人間とは長く暮らしてますから。

猫は長く人間と暮らしている

リョーシカ 量子的な技術は、これから
いろいろなかたちで
私たちの身の回りに入ってくると
思いますよ。

わたし たとえば、量子的な現象が
マクロなものにも見られるようになって
半死半生の猫が現れたり……

量子情報処理を応用した
量子事務処理とか、量子会計処理
なんていうのもいいですよねえ。

リョーシカ
え? 何ですか、それは?


わたし データをインプットしておいて、
あとは測定さえしなければ……
いつのまにか仕事ができちゃう。

リョーシカ うーん……。そういう方向では
実現しないと私は思いますね。

ただ、量子的な性質を活用するアイデアが
今後いろいろ出てくる可能性はあります。

誰も思いもつかなかったような、
面白いアプリケーションが出てきたり、
といったことが活性化すると楽しいですね。

わたし うーん。どどーんと変わるのは
まだなのか……。


リョーシカ いや、そんなこともありませんよ。
量子効果を使ったデバイスとか、
量子制御を取り入れて作った材料などのように、
特に私たちからは目に見えない部分に、
これからどんどん量子的な技術が
浸透していくのではないかと思います。

逆により身近なところで
「量子の入ったケータイ」のようなものが、
現れる可能性もあります。

わたし いつの間にか、どこもかしこも
リョーシカ!って感じ?

量子技術が生活の中へ入ってくる

リョーシカ そうですね。
テクノロジーは、現在のところ
古典的な物理学に基づく、
古典的な技術標準によって
基礎づけられています。

わたし 「技術標準」って、
重さや長さの単位とかのことですか?
つまり、ものさしってこと?

技術標準と測定のこと

リョーシカ ものを正確に測る「測定」などは
まさに技術標準のひとつだと言えます。


わたし
ふむふむ。


リョーシカ そこで、たとえば測定のような
基礎的な技術標準が
量子的なものへ移行することによって、
科学技術にパラダイム・シフト
と呼べるような変化が起こります。

わたし
モトから変わるわけですね。


リョーシカ
その通りです。


わたし
じゃあその次は量子情報処理!


リョーシカ ええと……そうですね。
たとえば量子鍵配送などは
1キュービットを用いた技術なので、
現在、実用化へ向けた研究が
進められています。

一方、量子情報処理という場合は
ふつう2つ以上のキュービットが
コントロールできなければなりません。

ところが2キュービット以上を扱うとなると
急激に制御が難しくなる
という問題があるのです。

さらに量子コンピュータのように
大規模な量子情報処理の場合は
相互作用したたくさんのキュービットを
使って計算することになります。

わたし うむむ。
キュービット 2つ以上は エンタングルメント
確かにそれは難しそう。

リョーシカ しかし現在すでに、
2キュービットの制御も
可能になってきています。

わたし
ほほう。


リョーシカ
今週はこれにて。

(つづく)


週刊リョーシカ!
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ちょっと10年前を
思いだしてみてください。

(うう、思いだせない)

私たちの暮らしにパソコンがあるのが
かなりふつうになったのは、
ほんとうにごく最近ですよね。

それだけではなく、
この間に「情報処理」ができること、
これによって解明されたことも、
ずいぶん多いのだそうですよ。

というわけで、情報処理については
もっといろんな話題があるのですが
今回で、いちおう一段落といたします。

そして次回からは、
確率と統計にまつわる話題を採り上げる
新シリーズがスタート。

ところで確率って何?──
というあたりから、そのエッセンスに
迫ってみたいと思いますよ。

来週も『週刊リョーシカ!』を
どうぞおたのしみに。


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