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。

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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参加料：￥19,800(税込)
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。