量子コンピュータの注目企業 ＮＦ回路設計ブロック
今日は量子コンピュータです。知っていますか。
今までの半導体ベースのコンピュータとはまったく異なった原理のコンピュータです。
このコンピュータの登場で既存の暗号はすべて瞬間で解読され、セキュリティが崩壊するといわれています。
幸運にもまだ実用的な量子コンピュータは出現していません。
まだ、技術的に解決しなければならない課題がたくさんあるためにです。
そこで注目されているのが日本の計測器メーカーであるＮＦ回路設計ブロック。
今日の記事は量子コンピュータがすごい理由とＮＦ回路ブロックの技術がどうつながるのかを説明します。
１ 量子コンピュータのすごいところ
はじめに量子コンピュータの原理なのですが、なんだかよくわかりません。
これは確認したいところ。
探していたらWikipediaが分かりやすかったです。
n量子ビットがあれば、2^nの状態を同時に計算できる。しかし、このような計算を行うだけでは必要な答えは得られず、結果を観測する際に、 2^nの状態の結果の1つをランダムに知る事しかできない。欲しい答えを高確率で求めるには、量子コンピュータ専用のアルゴリズムが不可欠である。もし、数千qubitのハードウェアが実現した場合、この量子ビットを複数利用して、量子コンピュータは古典コンピュータでは実現し得ない規模の並列コンピューティングが実現する。
出展：Wikipedia
従来のコンピュータは１ビットが０か１の２進数で動作していました。
しかし量子コンピュータはたとえば３量子ビットであれば８進数で計算ができる。で、いいのかな？
従来のCPUが命令の種類を 32Bit、64Bitのようにバス幅を大きくすることで増やしてきました。
しかし、量子コンピュータでは量子ビットを１増やすと、2の乗数が１増えるので、バス幅を倍にしたのと同じ効果があるということ。
量子ビットが小さいと、従来装置にくらべ優位性を感じにくいですが、量子ビットが1000とかになると2の1000乗。
1000000000倍以上だね。
この量子ビットを増やすということがよくわからないんですが、
２ 量子ビットとは
量子コンピュータの原理はこの量子ビットのふるまいから導かれていそうです。
量子ビットについて京都産業大学のサイトが分かりやすくまとめられていました。
量子力学の反常識が創りだす量子コンピューティングの世界
—量子コンピュータの頭脳としての量子アルゴリズム—
量子ビットとは、古典的なビット計算と異なり０か１かを示すのではなく、０と１が重なり合った状態を示すそうです。で、この０と１は観測者が観測して初めて決定されるそうです。
ここから先は私の解釈ですが、
量子ビットに ０、１が重なり合った状態を作ると、一回の計算で複数の重なりあった状態を計算できます。
しかし、これは複数の計算をしていることにはならず、１回計算を行った計算コストで実行できます。
そして、どうにかして複数計算した中から求めたい結果を出力させれば、
複数の同時計算した内容は１個の最適な解答に決定します。つまり１回の計算で最適な回答を得られるってことです。
例えば、パスワード解読について考えます。
通常、パスワードを入力するとコンピューターはパスワードからハッシュ値を計算し、すでにあるハッシュとの一致を確認します。
パスワードからハッシュにを計算することは簡単ですが、ハッシュからパスワードは計算が難しいです。
量子コンピュータを使うと、考えられるすべてのパスワードを重ね合わせてハッシュ値計算させ、その中からハッシュ値に合致したパスワードを取り出せれば、
１回の計算でパスワードが解読できます。
ここまでは私の解釈です。気を付けて下さい。間違っているかも。
３ 計算するだけがハードルじゃない。
最近量子コンピュータで盛り上がっている企業の人にNF回路設計ブロックがあります。
なんで、この会社盛り上がっているのか、私は疑問に思っていました。
そしたらありましたよ。盛り上がっていそうな理由が。
量子ビットの作成だけではなく、それを読み出すことも究極的な挑戦だ。NECの山本らは2008年に超伝導量子干渉計（SQUID）を用いた回路により0.01fW/MHzという入力換算雑音を実現するジョセフソンパラメトリック増幅器を発表した。これを用いて、量子ビットを単一試行により(＝積算を必要とせず) 非破壊に読み出すということが2011年に米国カルフォルニア大学バークレー校のグループから報告されている。
出展：加速する超電導量子コンピュータの開発：量子コンピュータ工学の創生
量子コンピュータは量子という非常に小さい単位を使って計算をするわけで、得られる結果も電子１個分の非常に小さいアウトプットです。
電子１つを読むのは至難の業です。
確かにNF回路設計ブロックの製品に超低雑音増幅器があってその応用技術に「量子コンピュータにおける超電導デバイスの信号増幅」がありました。
この場所に量子コンピュータ書いた担当者すごいな。
もともとこの技術はNECが開発した技術なんでNECが盛り上がってもいいよな気もするけどな～。
まあ、NFは横浜の従業員数百人の中小企業です。投資対象としてみるとNFの方が強いよね。
まとめ
どうでしたか。読んでいただいた方、量子コンピュータのことが分かりましたか。
私はこれを書きながら量子コンピュータのことが結構理解できました。
NF回路設計ブロックについてもわかっていただけたんじゃないでしょうか。
投資銘柄として考えている方、参考にしてください。