私たちは、量子コンピューターの有用性について、遠い未来の予言として常に聞いてきました。 しかし今週、IBMの科学者たちはその未来に少し近づくことになる研究結果を発表した。
この研究は今週 Nature 誌に掲載されました (ここであなたにリンクします) は、「古典的な」スーパーコンピューターと 100 量子ビットを超える量子コンピューターを比較し、後者の有用性を評価します。
「戦いの場」？ 物理法則のシミュレーション。
アーティストが粘土を彫刻するように、量子コンピューターの有用性を示す最初のタスクの XNUMX つは、古典的なコンピューターでは効果的にシミュレートできなかった材料のコンポーネントをモデル化することかもしれません。
これは、医学のブレークスルーは言うまでもなく、より効率的な肥料の作成からより優れた電池の設計に至るまで、大きな潜在的な影響を与えるでしょう。
要約: 量子コンピューターはなぜ特別なのでしょうか?
さて、古典的なコンピューターは「バイナリ」情報を数値 XNUMX または数値 XNUMX として読み取りますが、 量子コンピューター 両方を同時に読むことができます。 これにより、順序付けされていないデータベースの検索や自然現象のシミュレーションなど、特定の問題を解決する際に理論的にははるかに効果的になります。
もちろん、実用性を備えた量子コンピューターの開発は簡単ではありません。 古典的なビットに相当する量子ビットである量子ビットは、周囲の環境からのノイズや干渉に非常に敏感であり、計算に誤差が生じる可能性があります。 そして、量子プロセッサが大きくなるにつれて、これらのエラーも蓄積される可能性があります。 それらを克服するにはどうすればよいでしょうか?
量子コンピュータの実用化に向けた研究
IBMの研究者は、127量子ビットのEagle量子プロセッサを使用して材料のスピンダイナミクスをモデル化し、磁場に対する応答などの特性を予測しました。 これらは、特定のシミュレートされた原子が互いに相関する、大きく絡み合った状態を生成しました。 そして、「ゼロノイズ外挿」と呼ばれる技術のおかげで、ノイズを分離して真の応答を得ることができました。
量子コンピューターから得られた答えが実用的で信頼できるものであることを確認するために、カリフォルニア大学バークレー校の別の科学者チームが一連の古典的なコンピューターで同じシミュレーションを実行し、一致する結果を得ました。
量子コンピューティングの（将来の）有用性
古典的なコンピューターには、特にモデルがより複雑になるにつれて、この種の問題に対する上限がありますが、IBM 量子プロセッサーは依然として量子の超越性を目指して努力しています。 しかし、「ノイズ」が存在する場合でも有用な答えを提供できることを実証したことは、注目に値する成果です。
「私たちが観察したことは前例のないものです。量子コンピューターは、古典的な方法よりも高度な方法で自然の物理システムを正確にモデル化することに成功しました」と同氏は述べた。 ダリオ・ヒル、IBMリサーチ担当上級副社長兼ディレクター。 「このマイルストーンは、現在の量子コンピューターが有効な科学ツールであり、古典的なシステムではおそらく不可能な非常に困難な問題に取り組むことができることを証明する重要なステップを表しています。私たちは今、量子コンピューターの有用性の新時代に入りつつあります。」
何を言っている？ 彼は正しいですか？
