量子技術とその応用

政府は2022年3月8日、「新しい資本主義実現会議（第４回）」を開催しました。

この中の資料から、量子技術とその応用についてとりあげたいと思います。

量子とは、電子や光子（光の最小単位）など、原子レベル以下のきわめて小さな物質・エネルギー単位のことを指します。

量子レベルのきわめて小さな環境では、一般的な物理法則（ニュートン力学や電磁気学）は成立せず、特殊な物理法則（量子力学）に従った挙動が観察されるとしています。

量子は以下の３つの特徴を持っています。
①二重性
②重ね合わせ
③もつれ

出典：内閣府 新しい資本主義実現会議（第４回）2022.3

量子技術（Quantum Technology）の技術では、量子の特徴を演算分野（コンピュータ・シミュレーション）や、通信・暗号分野などで活用することが期待されています。

量子技術の例としては、
量子コンピュータと量子暗号通信をあげています。

出典：内閣府 新しい資本主義実現会議（第４回）2022.3

量子技術の応用としてコンピューティングの視点でみていきたいと思います。

量子コンピュータでは、シミュレーション等を劇的に効率化することが期待される「ゲート型」や、組合せの最適化を得意とする「アニーリング」などの開発が進められています。現時点で、一般的なのはアニーリングです。

出典：内閣府 新しい資本主義実現会議（第４回）2022.3

量子技術の応用で、量子コンピュータのアプリケーションがあります。量子コンピュータを活用することで、化学材料の改良や、渋滞解消、医薬品候補探索の高速化など、様々な分野への応用が期待されています。

量子コンピュータのアプリケーションでは、量子レベルの複雑なシミュレーションや、組み合わせ最適化問題といった例をあげています。

出典：内閣府 新しい資本主義実現会議（第４回）2022.3

量子暗号通信において、暗号を解く鍵の情報を量子に載せて配送する量子鍵配送技術（QKD）に関する市場シェアは、欧米企業が中心となっているが、その中で東芝が第3位となっています。

出典：内閣府 新しい資本主義実現会議（第４回）2022.3