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【図解】コレ一枚でわかるコンピューター 続き

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「コンピューター」とは「数」という抽象概念を物理現象に対応付けて、計算をおこなう道具である」

昨日のブログで紹介したとおり、現在使われているコンピューターは「電気」という物理現象を使って実現しています。そんなコンピューターに、いま大きな2つの課題が突きつけられています。

まずは、データ量と計算需要の爆発的増大です。IoTの普及により膨大なデータが生みだされています。このデータ処理には膨大な計算が必要です。特にデータに潜む関係性や規則性を見つけ、さらには将来を予測することで、次に何をすればいいのかの最適解を見つけ出そうという機械学習が広く使われるようになり、そのアルゴリズムの特性上、膨大な計算量が必要とされています。

一方、「ムーアの法則」が限界を迎え、もはやこれ以上コンピューター性能を高めることができない状況となっています。

「ムーアの法則」とは、「半導体の集積密度は18~24カ月で倍増し、処理能力が倍になってもさらに小型化が進む」という経験則です。この法則は半導体の微細加工技術の発展を根拠としているため、微細化が原子レベルにまで到達してしまうと通用せず、それが現実になろうとしています。

「データ量と計算需要の爆発的増大」と「ムーアの法則の限界」という相対立する2つの課題を解決する手段として、いま注目されているのが「量子コンピューター」です。

量子コンピューターは、「量子」という微細な世界で起こる物理現象を利用して計算をおこなうもので、「電気」の物理現象を使っているコンピューターの数億倍あるいは数兆倍の計算能力が期待されています。

いまのコンピューター同様の様々な計算に対応するものが実用化されるには、まだ10年〜20年はかかると言われています。しかし、「組み合わせ最適化問題」と言われるアルゴリズムに特化した量子コンピューターは既に実用化されており、いまのコンピューターの数億倍の成果をあげている事例も出始めています。物流経路の最適化、創薬における最適な物質の組合せ、債権ポートフォリオの最適化など、適用範囲は広く、成果をあげつつあります。

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