コンピュータの憂鬱
―俺は限界だと思った―

ムーアの法則通りに進歩してきたコンピュータではあるが、
しかしそれにも限界はあった。
現在主流となっているコンピュータの演算処理は、ノイマン型
という形式が主流になっている。

命令一個出す→命令一個受ける→命令処理する

こんな感じで処理を実行している。

でもコンピュータはこの処理の速度がすさまじく速いので、
それこそ一秒間に何億何兆もの計算をするので、見かけ上
さまざまなことが出来る。

しかしだ。

コンピュータに求められる処理はついにある限界に達しつつある。
…物理的限界。

光を超える速さで情報は伝わらないのだ。
そう、どう足掻いても無理なのだ。
その結果、コンピュータの処理速度にも限界が訪れる。

にもかかわらず、それ以上の処理を行えと人は言う。
…できるか！

特に悲惨なのは郵便配達員問題といわれるような問題である。
経路が何通りもあってそこを一筆書きでいく必要がある。
どの経路をたどれば最適であるか。

通常のコンピュータでこの問題を解析すると、経路が増えるごとに
処理時間が爆発的に増大していく。
最終的には天文学的な時間がかかってしまうのだ。
で、こうなってしまう原因はコンピュータがノイマン型であるという
ことに端を発している。

それだったらもう根本から考え変えてしまえ。
というのが量子コンピュータである。

量子コンピュータという考えは量子力学的な思考の元で生まれた。
量子の複数の「状態」を値として認識させる。
複数の状態が重ね合わさって存在する、それが現実の量子だ。
それをもとに複数の計算を一度に行わせることが「理論上」可能である。

といっても近年ではまず間違いなく実現可能だろう、とさまざまな
実験から導き出されているけど。
複数の状態を一度に計算すると有利な計算、素因数分解とかに有利に
働くのだ。

量子コンピュータという「発想」は1959年にファインマン博士が
提唱したのだが「まあねー、理屈じゃそうだけど現実無理だね」と
いうことでそれから30年以上の年月が流れる。

1994年にベル研究所のショワー博士が提唱した量子計算による
因数分解解読アルゴリズムはまさに世界を驚愕させた。
今だったら数千年かかる暗号解読を数分で出来る可能性がある。

とはいえ、実際に現物を作るとなると問題は山積みだ。
現在作られている量子ビットはせいぜい数ビットから数十ビット。
高速演算量子コンピューターには100万ビット以上必要。

何で作るのが難しいかというと、量子自体が持つ不安定さを
利用するには途中で観測してはいけないだけでなく、量子が
不安定な状態を保たせないといけないからだ。
これが面倒くさい。偶然に飛び込む光や電子を除かないといけない。

また、現在みんな数ビットの研究はやってるが、それより大きなサイズ
の研究はあんまりすすんでいない。大きなサイズで実現できなければ
全く意味は無いのだが。

イオントラップ法、核磁気共鳴法、量子ドット法、ジョセフトン結合法
等の方法のどれも決定打にかけるという現状もある。
実現した暁にはしかし、現在のコンピュータを上回る超絶コンピュータが
誕生するのはまちがいないといえる。

とはいえそれ使って一般人が何をやるのかは疑問だが。
そこまでの大量の計算やるシステム必要か？
例えばゲームでももう十分進化しすぎたような気はするよ。
なんか最近ファミコンの頃のソフトって面白かったなあと思うことがある。

思うに量子コンピュータもまずは学術利用中心だろうな。
…ていうか普通のコンピュータ自体学術や軍事利用だったわけだが。
ということは普通に一般人が量子コンピュータ持つ時代が来る？
一体何に使うんだよ、全然見当つかねーよ。教えてえらい人。

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