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量子コンピュータの基礎知識。量子とは、コンピュータとは?

おすすめ本の抜粋「今日からモノ知りシリーズ トコトンやさしい量子コンピュータの本」

量子化と計算機の電子化

そもそも「量子コンピュータ」とはどのようなものでしょうか?「量子」と「コンピュータ」のそれぞれについて考えてみましょう。

私たちの通常の運動は古典力学で記述されますが、古典力学では連続的な値である物理量が、ミクロの世界では常にある単位量の整数倍の値しかとれず、その単位としての物理量の最小量は「量子」と呼ばれます。量子としては、エネルギー量子、作用量子(エネルギーと時間の積の単位、プランク定数)、フォトン(光量子)、角運動量の量子などがあります。連続と思われていた量が実は不連続であり、「不確定性原理」や「重ね合わせの原理」、「量子もつれ」、「観測」などの量子力学の概念の明確化が、多くの研究者によりなされてきました。

また、原子、電子や光子など、波と粒子の2重の性質を持つ極小の物質自体を「量子」と呼ぶ場合もあります。物質とエネルギーは等価です。分子や原子、原子核、更には素粒子(分解できない基本粒子)としての電子やミュー粒子などにも、量子としての波と粒子の2重性があります。

一方、「コンピュータ(計算機)」は現代社会では不可欠であり、様々に活用されてきています。従来の計算機は、真空管(第1世代)、トランジスタ(第2世代)、集積回路(第3世代)、そして、マイクロプロセッサ(第4世代)と発展してきました。かつては機械式計算機から出発して、電子計算機としての「パーソナル・コンピュータ」、「メインフレーム・コンピュータ(汎コン、大型汎用計算機)」、そして、「スーパーコンピュータ(スパコン、超高速並列大型汎用計算機)」があります。計算には2進法の単位(ビット)を用いますが、「量子コンピュータ」では、量子力学での不確定性原理に基づく重ね合わせの法則をコンピュータの計算単位であるビット(量子ビット、キュビット)に適用して、並列計算に利用します。

イラスト 榊原唯幸
要点BOX
●量子とは不連続な物理量の最小単位
●量子コンピュータは不確定性原理による重ね合わせの法則を利用

(「今日からモノ知りシリーズ トコトンやさしい量子コンピュータの本」p.20-21より抜粋)

<書籍紹介>
書名:今日からモノ知りシリーズ トコトンやさしい量子コンピュータの本
著者名:山﨑耕造
判型:A5判
総頁数:160頁
税込み価格:1,650円

<販売サイト>
Amazon
Rakuten ブックス
日刊工業新聞ブックストア

<目次>
第1章 量子コンピュータはどれだけ凄いのか?
第2章 量子コンピュータとは?
第3章 量子の原理をどう使うの?
第4章 量子コンピュータの種類は?
第5章 量子ビットと量子ゲートとは?
第6章 量子回路と量子アルゴリズムとは?
第7章 量子ビットのハードウェアと量子暗号のしくみは?
第8章 量子コンピュータ開発の世界の現状は?

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『量子技術の圧倒的な進化がもたらす未来。ビジネスパーソンが今できることとは?』

2022/9/9(金) 14:00 ~ 15:30 オンライン配信
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申し込み締切:2022年9月8日(木)12:00
【アーカイブ配信】
 本セミナーの参加申込者は、ウェビナー終了後、アーカイブ配信をご覧いただけます。
 視聴可能期間:2022年9月9日(金)16:00~9月16日(金)17:00(配信開始時間は多少前後する場合がございます)
 アーカイブ配信の視聴方法は、9月9日(金)16:00頃、メールにてご案内いたします。

講演者紹介

 寺部 雅能(てらべ まさよし)氏
住友商事 Quantum Transformation (QX) プロジェクト Technology Director
東北大学大学院 情報科学研究科 特任准教授(客員)

社会とテクノロジーの交差点に立ち、新たな価値の創出に挑戦し続ける元エンジニア・研究者の商社マン。
量子コンピューティングの社会実装分野で数多くの世界初実証、知財創出、論文出版、海外スタートアップ出資や国際会議での基調講演、招待講演等の実績を持つ。著書「量子コンピュータが変える未来」他。

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