原理なんかわからなくてもいい!?「量子」はモノではなく言語。/設楽幸生(FOUND編集部)今、世間では、人工知能や機械学習、そしてディープラーニングなどの分野に注目が集まっています。そんな中で関心が高まっているのが、「量子力学」という学問を利用した「量子コンピューター」というデバイスです。なんだか一見難しそうな話に聞こえるかもしれません。取材前の私もそうでした。取材を終えてから、「量子コンピューター」は、単に頭のいい学者や研究者の中だけで語られるものでは決してなく、あらゆる人々の生活が、より豊かになる可能性を秘めた装置であることを知りました。AIと量子コンピューター」全3回の連載。お話を聞いたのは、慶應義塾大学で量子コンピューターを研究されている、鹿野豊先生です。1984年神奈川県生まれ。特任准教授を経て、現職。Hubに選定され、その活動に携わっている。原理なんかわからなくてもいい!?――まずお聞きしたいのは、私たちが普段仕事などに使っているコンピュータと、量子コンピュータがどう違うのかという点です。鹿野豊氏(以下、鹿野):「どちらも計算機に変わりはありません。動作原理がちがうのです。――その「量子力学」とは、どういうものなのですか?鹿野:「それは、お答えするのも、理解するのもむずかしい。コンピュータの中身がどうなっているかなんて、ブラックボックスのままでかまわないじゃないですか(笑)。中身の細かい仕組みは専門家に任せるとして......。「量子」はモノではなく言語。いう意味?――そうおっしゃらずに、さわりだけでも......。そもそも「量子」とは何なのですか?鹿野:「物質を小さくすると、分子や原子、陽子や中性子になるというのは、学生時代に教わったことがあると思います。――「言語」?どういう意味でしょうか?鹿野:「物理学になじみのない文系脳の人は、こう考えてください(笑)。日本の古い文学作品に『枕草子』や『源氏物語』があります。これらを総称して『古文』と言いますよね。『枕草子』や『源氏物語』です。――感覚では納得しました。――まだ、わかりません。鹿野:「では、量子力学の歴史から見ていきましょう。産業革命の起きた18世紀のヨーロッパでは、鉄鋼や金属の生産が盛んになりました。鉄や金属は溶鉱炉でドロドロに溶かして型に流し込みます。あまりに高温で、直接温度を測ることができませんでした。そこで、溶けている金属の色で温度を測る研究が盛んになりました。『光を放出する粒子(原子や分子)は、とびとびのエネルギーしかとることができない』という仮説を、1900年に提唱したんです。これが量子物理学のはじまりです。中学や高校で習う分子や原子のモデルは、それらの『かたち』を表現するために発案された表現です。――それが『量子は言語だ』の意味なんですね。原子は、中心に正の電荷を帯びた原子核があり、周囲を負の電荷を帯びた電子が飛び回っているという『かたち』をしていると習いましたね。不思議だと思ったことはありませんか?正と負なら引き合うはずです。2つはくっつかないのですから。この現象はなかなか説明できませんでした。ところがプランクが唱えた『とびとびのエネルギー』という考え方を導入すると、うまく説明できることがわかりました。こんなふうに、モノのたいへん小さな世界を探求していくうちに、それまでとはちがう新しい言語がどうしても必要になった。――大昔に書かれた随筆や物語を調べてみると、どうも現代国語とは言葉遣いや感性がちがうようだ。「古文」と名付けて、別々に研究しようと考えたのと同じだということですね。鹿野:「そもそも、物理学というものを、みなさんは誤解していらっしゃる。物理学は、自然へ問いかける学問なんです。目の前にお菓子の箱があったとします。私たち物理学者は『これはどうなっているんですか?』とその箱に尋ねる。尋ねるというのは、測定器を使って長さや重さを測るという意味です。すると自然は、『何センチですよ』『何グラムですよ』と答えてくれます。