量子時代の幕開け

最初の量子ビット (キュービット) が接続されて初歩的な量子コンピューターが作成されてから、四半世紀が経過しています。 従来のコンピューターで XNUMX と XNUMX の両方を同時に表現できるキュービットは、特定の種類の問題を解決する点で今日のコンピューターをはるかに凌駕するシステムの最も基本的なコンポーネントです。 それ以来、進歩はハード サイエンスよりも応用工学に依存してきました。つまり、量子状態をわずか XNUMX 秒以上保持できるより安定したキュービットを作成し、それらをより大きなシステムにリンクし、新しい形式のプログラミングを考え出して、技術の特徴を生かします。

これは、1940 年代にトランジスタが発明され、1958 年に集積回路が発明された後の、従来のコンピューティングの初期に起こったことと比較することができます。主流、容赦ないようです。 量子時代が、メトロノームの必然性と同じ感覚で展開する可能性は低い. 良い面でも悪い面でも、大きな驚きをもたらす可能性があります。 量子効果を制御して活用するための新しい技術を考案し、はるかに効果的なアルゴリズムを作成するための世界的な競争が続いており、パフォーマンスが急激に向上する可能性が高まっています。 このような驚きは、すでに利用可能なものと同様の量子コンピューターを使用して、最も一般的な形式のオンライン暗号化を破る方法を提案する中国の研究の発表によってもたらされました.

この偉業 — 潜在的な「スプートニクの瞬間」 — には、はるかに高度な量子システムが何年も先に必要になると予想されていました。 他のサイバーセキュリティの専門家は、最終的に、この方法が実際に機能する可能性は低いと結論付けました。 問題の XNUMX つは、中国が世界の秘密通信のほとんどを公開する方法を実際に示した場合、なぜ中国がその公開を許可したのかということです。 それでもなお衝撃を与えたし、中国が技術的覇権を握るリスクを心配しているすべての人々、特に米国の人々への警鐘になるはずだ。 化学、銀行、自動車製造などの業界の多くの企業は、最初の実用化がすぐに実現することを期待して、量子システムのプログラミング方法の学習に投資しています。 複雑な金融リスクのモデル化、新しい分子の設計、機械学習システムでのデータ処理の高速化において、量子システムは、既存のコンピューターよりもわずかに安価または高速になるとすぐに優位に立つ可能性があります。

「のこの瞬間」量子超越性」—システムが特定の問題に対して控えめではあるが実用的な優位性を示したとき—それでも、興味をそそられるように、手の届かないところにあります. 投資と期待が高まる中、長期的な可能性は変わらないように見えても、短期的な失望の余地は大きい。 有用な計算を実行するのに十分な時間、量子ビットを量子状態に保つことは依然として困難です。 次のフロンティアは、一部のキュービットを使用して、このコヒーレンスの欠如によって引き起こされる「ノイズ」を打ち消す形式のエラー修正を発明することにあります。 最近の調査によると、この問題を予想よりも早く解決するための進歩が見られます。

エラー訂正のような分野でのブレークスルーの可能性は、機械が魅力的な科学実験から世界を変える技術へと飛躍するときの量子衝撃の可能性を高めました。 一見欠陥のある中国の暗号化論文に基づいて、この瞬間がすでに近づいていると予測するのは性急です。 しかし、コンピューティングに量子力学の特性を利用することに世界中で多大な努力が注がれているため、その約束とリスクを真剣に検討するのを別の日に延期するのは、まだ無謀かもしれません。