1. 「先端技術」
- 量子コンピュータ -
nakasen_20th

2. 量子コンピュータ
1. ひとことで言えば？
2. 生まれた背景
3. 概要
4. 周囲はどう見ているか - 好意的視点
5. 周囲はどう見ているか - 批判的視点
6. 今後はどうなる？
7. 星いくつ？

3. 1. ひとことで言えば？
「量子力学を応用した超高速コンピュータ」

4. 2. 生まれた背景
• 量子力学応用技術の進歩
• ビッグデータ処理の必要性
• 量子コンピュータそのものに対する期待
（強力な暗号の開発の必要性など）

5. 3. 概要説明
• 計算量とコンピュータの限界
• 量子力学の不思議
• 量子ビット、量子アリーニング
• 事例紹介 - D-Wave

6. 計算量とコンピュータの限界
アルゴリズムと計算量
（http://ja.wikipedia.org/wiki/ランダウの記号）
• プログラムの計算量を求める方法
（http://qiita.com/cotrpepe/items/
1f4c38cc9d3e3a5f5e9c）
• 10nの計算量ならコンピュータは楽勝
• 10
n
の計算量ならコンピュータは降参

7. 計算量とコンピュータの限界
アルゴリズムと計算量

8. 計算量とコンピュータの限界
アルゴリズムと計算量

9. 量子力学の不思議
• ミクロの観測では、対象が確率的に存在する。
粒子の運動量と位置を同時に正確には測ること
ができない（不確定性原理）。
• 壁を通り抜けられる！（量子トンネリング）
• 光を超える速さで情報を伝達できる！
（量子テレポーテーション）
• 同時に複数の状態を持っている！（重ね合わせ）

10. 量子ビット
• 従来のビット
「０」か「１」のどちらかの状態をとる
• 量子ビット
「０」と「１」の両方の状態を同時にとる
（重ね合わせ）

11. 量子ビット
• 観測するまでは重ね合わせ状態
• 観測した時点で０か１かが決定する
• 量子もつれの関係にあるビットは、
何ビットであっても観測した時点で全て
いっぺんに値が決まる → 光速を超えた演算

12. 量子アリーニング
• アリーニング・・・焼き鈍し
金属材料を熱した後で徐々に冷やし、結晶を成長させて
その欠陥を減らす作業。
• アリーニング法・・・確率的アルゴリズム
広大な探索空間内の与えられた関数の大域的最適解に
対して、よい近似を与える。
• 量子アリーニング・・・量子ゆらぎを用いた過程によっ
て、解候補（候補状態）の任意の集合から任意の目的関
数の最小値（グローバルミニマム）を探す一般的方法

13. 事例紹介 - D-wave
• 初めて実用化された量子アリーニング実験装置
（プログラミング不可）
（狭義の量子コンピュータには含まれない）
• 特定のアルゴリズムのみに対応する
（今回は組み合わせ最適化問題）
• 制作はカナダ、コアのアイディアは日本

14. 4.周囲はどう見ているか（好意的視点）
• 予想よりかなり早い実用化
• 安価であればすぐに導入したい

15. • 本当に量子力学を応用しているのか？
• 本当に速いのか？
• 応用範囲が狭いのではないか？
5.周囲はどう見ているか（批判的視点）

16. 6. 今後はどうなる？
• 改良による性能向上
• ライバルの追い上げ
（レーザーネットワーク方式）
• プログラマブルな汎用量子コンピュータの発展

17. 7. 星いくつ？
• トンガリ度 ★★★★★
• 絶対流行る ★★★☆☆
• お金の匂い ★★★★☆
• 敷居の低さ ★☆☆☆☆
• 総合おススメ度 ★★★★☆