初めて両親に量子コンピューティングを説明しようとしたとき、私は劇的に失敗しました。 ママは、コンピュータが誰かにロッテに勝つのを助けることを意味するのかと尋ねたが、父はそれが馬鹿げたように聞こえた。 知ってますか?全く間違っていません。 量子コンピューティングは最初は奇妙に聞こえるかもしれませんが、それは私たちがコンピュータができると思っていた限界を押し上げる現実の科学に基づいています。 従来のコンピュータのように0と1だけを使っているのではなく、量子システムは複数の状態を同時に保持することができ、距離を越えて接続し、完全に新しい方法で情報を処理する粒子を使用しています。 これにより、今日の最速のスーパーコンピュータが、より短い時間で何百万年もかかる問題を解決できるようになる。 だから、それはすでに起こっていることに気付くまでバカさのように聞こえます。 なぜ普通のコンピュータはもう不十分なのか 今日私たちが使用するコンピュータ、スマートフォンからOpenAIを実行するサーバーファームまで、 これらのシステムは、このコードを使用して、操作コマンドとユーザ入力を解釈し、ユーザに適切な応答を提供します。 バイナリコード バイナリコード しかし、AI、気候科学、薬物開発、サイバーセキュリティなどの分野でより複雑な問題を解決しようとしているので、古典的なコンピュータは、より多くの処理力、エネルギー、時間、コストを必要としています。 量子コンピューティングは新たな道を示す。 GPT-4のような高度なAIモデルのトレーニングは高価で、膨大な規模でリソースを必要としています。何千ものGPUが数週間続けて動き続け、持続不可能なペースでエネルギーやお金を燃やしています。 いくつかの分子が新しい薬物でどのように振る舞うかをシミュレートしてみて、最も速いスーパーコンピューターでさえ戦うでしょう なぜですか? 可能な相互作用の数は膨大に増加し、古典的なシステムは各々をステップごとにチェックしなければなりません。 要するに、問題が複雑になるほど、われわれは限界に到達する。クラシックコンピューティングはこのスケールに対処するように設計されていなかったが、量子コンピューティングはできる。 量子コンピューティングが実際に機能する方法 量子コンピュータは、通常のコンピュータと全く異なる方法で情報を処理するために量子力学を使用しています。 量子コンピュータは、0または1であるビットを使用する代わりに、クビットと呼ばれる量子ビットを使用します。 コインを振り回し、頭と尻尾の両方に同時に着陸することを想像してください。 . スーパーポジション スーパーポジション クビットも混ざり合うことができます. This is when the state of one qubit is instantly bound to another, regardless of their distance. これは、その距離に関係なく、一つのクビットの状態が即座に他のクビットに結びついているときです。 量子コンピュータが同時に複数の物事を同時に作業できるようにします。 つながり つながり 量子コンピュータは、クビットを変更し、制御するために特別な操作(量子ゲート)を使用して、問題に対する多くの解決策を同時に探求します。 コンピュータがクビットを測定すると、彼らは1つの答えに決まります。これは、もちろん、クラシックなコンピュータよりもはるかに速く、それぞれの可能性を1つずつチェックすることで答えを見つけることができます。 あなたがまだ少し混乱しているなら大丈夫です. あなたは直感的に量子力学を把握する必要はありません。 ファンではなかった。 アインシュタイン アインシュタイン しかし、単純に言うと、量子コンピュータは問題を一歩ずつ解決しません. それはすべての可能な解決の道を一度に探索し、正しい答えへと崩壊し、進んでいます。 そして、システムは依然として騒がしく、エラーに敏感である一方で、量子コンピューティングは急速に改善しています。 IBM、IonQ、PsiQuantum、Rigettiなどの企業は、 故障許容の論理クビットをスケーリングし、有用な量子コンピューティングアプリケーションをパワーアップできるクラスターを構築する。 すでに現実の進歩を遂げている。 すでに現実の進歩を遂げている。 この値を下げると、ドミノが落ちる。 量子コンピューティングはスピードだけ? ほとんどの人は量子コンピューティングが物事を速くするだろうと思っているが、確かにそうするだろうが、もっと重要なのは、それは計算可能なものを変えることだ。 古典的なコンピュータが実用的な時間枠内で解決できない特定の問題があります。 例えば、 グローバルなサプライチェーンの物流を最適化し、数兆個の変換を可能にします。 新しい薬物分子が人間の体内でどのように振る舞うかを予測する。 クリーンエネルギーを構築するための核合成反応をシミュレートする。 私たちのオンライン生活を保護する暗号化を破壊する(あるいはそれを量子証明暗号化に置き換える)。 これらは我々が解決するために長く待つことができる課題ではありません。それらは取り扱えないが、量子コンピューティングはそれらを取り扱えるようにします。 古典的なコンピュータに比べて量子コンピューティングの他のいくつかの利点は、以下のとおりです。 量子はあなたが考えるよりも少ないエネルギーを使用します。 量子コンピュータは、今日のスーパーコンピュータと同じ仕事をすることができ、より少ないエネルギーを使います。 古典的なスーパーコンピュータは小さな町と同じくらいのエネルギーを吸い込むことができますが、量子コンピュータはコーヒーメーカーが使っているエネルギーと同じくらいの少ないエネルギーで同じ仕事をします。 世界がより多くのAIシステム、電気自動車、スマートインフラを構築するにつれて、Quantumはより速く処理する低エネルギーの代替品になる可能性がある。 量子はAIと強力に相互作用する。 あなたがAIが今ピークにいると思っているなら、量子ステロイドを得るまで待つ。 これらのテクノロジーは互いに補完します。量子アルゴリズムは、AIのトレーニングと推測を急速に加速させることができます。 サーキットデザイン helping improve quantum error correction 量子エラー修正の改善 AIは量子システムを改善するのに役立ち、量子システムはAIの効率性と速度を向上させます。 グローバルな気候システムを平方メートルまでシミュレートできるAIモデルを想像するか、数百万の生物学的変異を数分で実行することによってがん治療プランをパーソナライズできます。 量子レースに勝つのは誰? スパイラー警告:これはパワーについてです。 中国は 国立量子プログラム(National Quantum Programs) アメリカ合衆国は 正直に言うと、スタートアップの生態系は生きているし、動いている。 数十億を流す EU isn’t far behind プライベートセクターのリーダーシップへの大きな賭け 数十億を流す ヨーロッパは遠くない プライベートセクターのリーダーシップへの大きな賭け このレースは、それぞれの側に経済的パワー、サイバーセキュリティの支配、薬物パイプライン、および防衛を与えることができます。 では、あなたは何をすべきでしょうか。 量子コンピューティングは明日あなたのラップトップを置き換えることはありませんが、気候変動を魔法で解決することはありません。 真実は、量子コンピュータは、実世界ではまだ実験室で、古典的なコンピュータよりも優れた選択肢として証明されていないということです。 量子ビットは依然として極めて脆弱であり、環境の小さな変化によって影響を受けており、それらはエラーに敏感になります。 しかし、時間の経過とともに、何の問題が解決できるか、そして誰がそれらを解決できるかを再定義することができます。 クビット数に従い、スタートアップを観察してください。もしあなたが開発者であれば、量子シミュレータで遊び始めてください。もしあなたが創始者なら、コンピュータがもはや制限にならなければ、あなたの製品が何をするかを考え始めてください。 次世代の突破は、量子にもかかわらず作られません。
