【図解】コレ１枚でわかる3種類の量子コンピューター

量子コンピューターは、理論上、この世界の全てを計算できる万能のコンピューターです。ただ、その実現は容易なことではなく、その解決策も含めて、研究開発が進められています。

万能量子コンピューター

量子物理学の基礎方程式を全て計算できるコンピューターです。量子の振る舞いを正確に操作することで、その実現を目指しています。

そんな、万能量子コンピューターを実現するには、量子の動きを一定時間停止させなければならないことや、仮に誤りがあってもそれを自動的に訂正できる仕組み（エラー耐性）などが必要となりますが、未だその有効な解決策は見つかっていません。

非万能量子コンピューター

万能量子コンピューターには、大きな可能性が期待されてはいますが、エラー（あるいはノイズ）を訂正できるようになるには、まだ相当の時間がかかりそうです。そこで、「ノイズのある中規模の量子コンピューター」をまずは作り、そこでの用途を探る取り組みも行われています。このようなコンピューターは、「NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）コンピューター」と呼ばれ、実用化にもさほどの時間はかからないとされています。

特化量子コンピューター

「組み合わせ最適化問題」に特化して、高速に計算しようと開発されており、「量子アニーリング・コンピューター」とも呼ばれています。

「アニーリング」とは、「金属の焼きなまし」のことで、この物理現象の原理を参考に、「組み合わせ最適化問題」を高速に解くことができる計算方式のことです。「組み合わせ最適化問題」とは「様々な制約の下で多くの選択肢の中から、ある指標あるいは値を最も良くする組合せを求める計算」のことで、その応用範囲は広く、例えば、配送コストを最小にする配送経路を求める問題、機械学習アルゴリズムにおける学習過程、金融ポートフォリオの最適な組合せを見つけるなどへの適用がすすめられています。

量子物理学的な性質を利用して計算していることから、量子コンピューターに区分され、既に市販製品が出荷され、使われています。

次期・ITソリューション塾・第41期（2022年10月5日 開講）の募集を始めました。