体験教室&アンケート回答でギフト券2000円分プレセント!近くの教室を探すもっとプログラミング教育を知りたいんだけど...これさえ読めばすべてOK!「プログラミング教育まるわかりガイド」でモヤモヤ解決です。ガイド記事を読むウチの子にぴったりあったプログラミング教室は?お子さんをイメージして答えるだけで、ぴったりのプログラミング教室が診断できます。できることを徹底解説シェアTweetその可能性が語られはじめて30年以上たち、いまだに「実現可能か不可能か」というレベルの議論が続けられている量子コンピュータ。人工知能(AI)や第四次産業革命など、デジタル技術に関する話題が盛り上がるとともに、一般のニュースでも耳にするようになりました。「なんか、すごいことは分かるけど......」という印象ですよね。この記事では話題の「量子コンピュータ」について、わかりやすく解説します。戦い!?2019年10月、Google社は量子プロセッサを使い、世界最速のスーパーコンピュータでも1万年かかる処理を200秒で処理したと発表しました。何年にもわたり議論が続いていた「量子コンピュータは従来のコンピュータよりすぐれた処理能力を発揮する」という「量子超越性」が証明されたと主張しています。これに対して、独自に量子コンピュータを開発しているもう一方の巨人、IBM社は「Googleの主張には大きな欠陥がある」と反論し、Googleの処理した問題は既存のコンピュータでも1万年かかるものではないと述べました。量子コンピュータとは?どんな理論を背景としている?名だたる会社がしのぎを削る「量子コンピュータ」とは、一体どのような理論を背景に生まれたものなのでしょうか?コンピュータはどのようなしくみで動いている?「ビット」という単位を聞いたことがあるでしょうか。「ビット」とは、スイッチのオンオフによって0か1を示すコンピュータの最低単位です。256通りの組み合わせが可能になります。(ちなみに、1バイト=半角アルファベット1文字分の情報量にあたります。)ところで、この「ビット」はもともと何なのでしょう。コンピュータののなかの集積回路は「半導体」の集まりからできています。一つ一つの半導体がオン/オフすることをビットと呼ぶのです。コンピュータは、半導体=ビットが集まったものを読み込んで計算処理をしています。この原理は、自宅や学校のパソコンでも、タブレット端末でも、スマホでも、「スーパーコンピュータ京」でもなんら変わりありません。この半導体=ビットの数を増やすことで、コンピュータは高速化・高機能化してきたのです。いえ、1ビット=1半導体である限り、実現可能な速度にも記憶容量にも物理的な限界があります。この壁(物理的な限界)を超える方法はないか?その答えになる(かもしれない)技術として注目されているのが、量子コンピュータというわけです。いうこれまでのコンピュータと違い、「量子ビット」(キュービットとも言います)によって計算を行います。難しい話になりますが、順序立てて説明します。量子とは?—電子のスピンをコンピュータに生かす!話は突然、「宇宙は何でできているか?」という話になります。ご存じの通り、宇宙のすべては原子からできています。すべての原子は同じ「材料」でできています。その材料こそ「量子」です。原子は、原子核をつくる陽子と中性子、原子の周りをぐるぐる回る電子によって構成されています。この電子の数によって、水素やヘリウム、リチウム......といった様々な元素ができるのですね。原子をつくる材料のことを「素粒子」または「量子」と呼びます。量子のうち、電子は常に回転(スピン)しているといわれています。量子コンピュータは、この回転(スピン)を計算に生かすことができないか?というアイデアから生まれたものです。半導体から量子ビットへ!何ができる?ここで、現在のコンピュータに使われている「ビット」に戻ります。ビットは、半導体のオン/オフによって0と1を示す仕組みでしたね。コインの表裏のように考えると分かりやすいでしょう。表なら1、裏なら0というわけです。これに対して量子ビットは、コインが回転(スピン)している状態。0でもあり、1でもある状態といえます。たくさんの量子ビット=「0でもあり1でもある」ものが重ね合わされていくイメージと考えばいいでしょうか。過去のコンピュータでは1ビットごとに0と1というシンプルな情報しか送れませんでしたが、量子ビットを使ったコンピュータ(=量子コンピュータ)なら、1量子ビットごとに比較にならないほど多くの情報を送ることができます。「量子コンピュータなら、これまでのコンピュータよりはるかに速く、大容量の計算ができるはずだ!」これが量子コンピュータの基本的な考え方です。量子コンピュータの課題とは?そんな量子コンピュータですが、まだまだ課題は山積みです。どのような議論があるのでしょうか。Benioffが「量子の世界ではエネルギーを消費しないで計算が行える」という研究を発表したことにさかのぼります。Deutschは、1985年に「量子計算模型」と言える量子チューリングマシンを、1989年に量子回路を考案しました。30年以上過ぎた現在でもなお「量子コンピュータは可能かどうか」という議論に決着はついていません。Googleのように「量子コンピュータを開発した」という人や企業はつぎつぎと現れますが、必ず「それは量子コンピュータと呼ぶにふさわしいか(量子コンピュータと認めていいのか?)」の議論が起こります。このような議論が起こるのでしょうか?それは「量子コンピュータが可能になる」という考え方そのものが理論物理学から生まれたからです。理論物理学と量子コンピュータ理論物理学とは、かんたんに言うと「過去の物理学の遺産を突き詰めていくと、こういう風に発展していく『はずだ!』」という学問です。アインシュタインが1907年に発表したE=mc2という有名な式があります。この説が出てくるまで、現在の原子力発電所のような方法で巨大なエネルギーが生み出せるとは誰も考えませんでした。アインシュタインの式を発展させたことによって、原子力という新たなエネルギーが生まれたわけです。「原子力が人間を幸せにするか?」という善悪の判断はさておき、理論物理学によって新しい技術が誕生したのは事実です。量子コンピュータもまた「できるはずだ」という議論がはじめにあり、いままさに「できるかどうか」世界中の科学者が悪戦苦闘している真っ最中といえるでしょう。「できるかどうかわからない」技術には、疑似科学(科学的かどうか、まだ証明されていない主張)がつきものです。有名なのは「常温核融合」と「高温超伝導」でしょうか。これまでの核融合は、原子炉の中で超高温状態で行われていました。これを室温でできるようにするのが「常温核融合」で、今の原子力発電所よりもはるかにコンパクトな設備でエネルギーが生み出せると言われています。「高温超伝導」は、絶対零度(-273°C)近くでないと起きないと言われていた超伝導(無抵抗で電気が伝わる)を高温状態でできるようにするものです。いずれも、世界中の科学者が努力を重ねている途中の技術ですが、その一方で「私は常温核融合を実現した」と主張する人は世界中にいます。残念なことに、その一部はウソの医療グッズや健康食品になってしまっています。夢の技術は、詐欺師の餌食にもなりやすい。量子コンピュータもまた、そのようなリスクのなかにあると言えるでしょう。量子コンピュータに何ができるか?Google社、は今後も量子コンピュータの実用化に向けて研究を続けると発表しています。IBM社はじめ世界のコンピュータメーカーにとっても、量子コンピュータは偉大なゴールになるでしょう。数十年後になるでしょうが、量子コンピュータが実現すると可能になりそうなテーマを上げます。素数の謎を解明する素数は「1と、その数以外で割り切れない数字」をいいます。素数を書き出すと、2、3、5、7、11......と、一見法則がないように並んでいきます。有名な数学者ユークリッドは「最大の素数はなく、無限の素数が存在する」ことを証明しました。以来、人類がさわることのできる最大の素数を探す努力が重ねられてきました。1(2018年12月現在)です。人類はもっと大きな素数をさがしつづけています。この計算を従来のスーパーコンピュータでやろうとすると、それぞれの数字を一つずつ割り算していくことになり、莫大な時間がかかっていました。アルゴリズム(手順)の開発により、飛躍的にスピードアップするといわれています。暗号を解く実は、世の中の暗号には素数が使われています。そのため暗号を解読するにも、すべての計算を順番に行っていく......という方法しかありませんでした。「0でもあり1でもある」量子ビットを利用すれば、プロセスははるかに短縮され、高速で結果を出せるという説があります。宇宙の謎を解き明かすビッグバンからの数十億年、広大な宇宙は多くの謎に満ちていています。惑星間・恒星感の重力を計算するだけでも、現在最高のスーパーコンピュータでも及ばない複雑な処理が必要となります。量子コンピュータが実用化する日が来たら、宇宙の謎も一つずつ解き明かされていくのかもしれません。ロマンあふれる新技術!科学者が懸命に研究をつづける量子コンピュータは、科学にはまだロマンがあふれていると教えてくれます。原子よりも小さい量子の働きにより、人類の謎が解き明かされていく......そう考えると、ワクワクせずにはいられません。量子コンピュータが人類にどんな新しい知恵をもたらしてくれるか、期待をもって見守っていきたいものですね。公開日:2019.11.06いよいよスタート!プログラミング教育必修化にそなえて無料体験してみませんか?コエテコなら、お子さんにぴったりの教室がみつかります。お住まいの近くの教室をカンタンに検索できます。授業料や口コミ、コース内容もしっかりチェックできます。カンタンに無料体験の申し込みができます。大きく変革していく中で、未来の日本を担う子どもたちはグローバル化・情報化社会を生き抜く力を身につけなければなりません。コエテコ編集部では、習い事やプログラミング教育に関わるテーマをわかりやすく、面白く伝える記事を作成し、皆さんにお届けしていきます。RECOMMENDおすすめ記事どうしてプログラムが必要なの?身近な家電を例に説明!最近よく耳にする「プログラム」や「プログラミング教育」。人気の家電である「AIスピーカー」や「ロボット掃除機」にもプログラムは欠かせません。感染するとどうなる?必要な対策まとめパソコンの存在が当たり前になり、コンピュータウイルスによる危険が大きくなってきました。「クラウド」という言葉を耳にする機会は多いでしょう。この記事ではクラウドでできること、具体的なサービス、セキュリティ面などについてわかりやすく解説します。クラウドを使いこなして便利なデ...2019.11.18|プログラミング教室ガイド「デジタルネイティブ」って何?意味と特徴をしっかり解説!生まれたときからインターネットが身近にある世代「デジタルネイティブ」は、コミュニケーションの方法や考え方がそれまでの世代と異なっていると言われます。この記事では「デジタルネイティブ」の...2019.11.29|コエテコ編集部エリクソンの発達段階とは?赤ちゃん・幼児......の時期に獲得しておきたいことエリク・ホーンブルガー・エリクソンは、ドイツ出身の発達心理学者です。提唱したことで有名です。個別指導塾がわかる、探せるメディア利用規約|プライバシーステートメント|サイトマップコエテコbyGMOは、GMOメディア株式会社(東証マザーズ上場)が運営しています。