相原努は量子計算機が好き 

September 12 [Fri], 2008, 11:54
相原努の量子コンピューターについて

従来の計算機(量子計算機に対して、古典計算機という)は1ビットにつき、0か1の何らかの値しか持ち得ないのに対して、量子計算機では量子ビット(qubit)により、1ビットにつき0と1の値を任意の割合で重ね合わせて保持することが可能である。 この量子ビットを複数利用して、量子計算機は古典計算機では実現し得ない超並列処理を実現している。

量子計算機の歴史は、1982年にベニオフが量子系においてエネルギーを消費せず計算が行えることを示したことに端を発し、同年、ファインマンも量子計算が古典計算に対し指数関数的に有効ではないかと推測している。これらに続き、ドイッチュによって、量子計算機の原モデルである量子チューリングマシンが定義されるなど量子計算の分野に関する研究が進められていた。しかし、数年が経つと、量子的重ね合わせによる並列性を効率的に活用する手法が発見できなかったり、量子計算機自体の開発の困難性が明らかになり、一時的に量子計算機に関する研究は下火になった。 この状況を打破するきっかけになったのが、1994年にショアによって考案されたいわゆる、Shorのアルゴリズムである。 Shorのアルゴリズムは量子計算機特有のアルゴリズムであり、古典計算機では現実的な時間で解くことができないと予想されている素因数分解を、量子計算において極めて短い時間で解決することが出来ることが示されている。 このため、量子計算機が実現されれば、素因数分解の困難性を利用したRSA暗号の安全性が崩れることになる。

実験的には、超伝導素子、非線形光学、レーザー冷却、量子ドット、核磁気共鳴などによる実現法が研究されている。

理論上、現在の最速スーパーコンピュータで数千年かかる計算を数十秒でこなすことが出来るといわれる。

従来型のノイマン型コンピュータはプログラムによってどのような計算でも実行できる汎用計算機であるのに対し、現時点での量子コンピュータは、特定のアルゴリズムを超高速に処理する専用計算機や、古典計算機を補助するコプロセッサとして考察されている。
プロフィール
  • プロフィール画像
  • アイコン画像 ニックネーム:aisougen
読者になる
2008年09月
« 前の月  |  次の月 »
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30
最新コメント
Yapme!一覧
読者になる