世界のスーパーコンピュータとそれを動かす人々


1月 15, 2024

量子の当面の見通しを厳しい目で見る

HPCwire Japan

John Russell オリジナル記事「Taking a Hard-Eyed Look at Quantum’s Near-Term Prospects

IEEE Spectrumに、量子コンピューティング(QC)の短期的な見通しについて厳しく考察した優れた記事が掲載されている。QCの見通しに冷や水を浴びせるのではなく、QCがいかに遠い将来のものであるかを示し、QCの使用例が狭いことを読者に思い起こさせるというものである。また、ハーバード大学主導のチームによるエラー訂正と論理量子ビットの使用における最近の進歩を、事態の変化の速さを示す指標として取り上げている。

ライターのエッド・ジェントは、量子的な障壁について見事に調査している。例えば、マイクロソフト社の量子研究者マティアス・トロイヤーによる、量子コンピューティングに伴うオーバーヘッドが、その利点を無意味なものにしてしまう可能性があるという見解を挙げている。

トロイヤーによれば、量子コンピューターで発生する膨大な計算オーバーヘッドによって、これらの利益はすぐに帳消しになるという。量子ビットを操作するのは、トランジスタをスイッチングするよりもはるかに複雑であり、したがって桁違いに遅い。つまり、より小さな問題であれば、古典的なコンピュータの方が常に高速であり、量子コンピュータが優位に立つポイントは、古典的なアルゴリズムの複雑さがどれだけ早くスケールアップするかによって決まるということだ。

「トロイヤー氏らは、エヌビディアA100 GPU1台と、10,000個の「論理量子ビット」と現在のデバイスよりもはるかに高速なゲートタイムを持つ、将来のフォールトトレラント量子コンピュータを比較しました。トロイヤー氏によれば、2次関数的に高速化された量子アルゴリズムが、十分に大きな問題で古典的アルゴリズムを凌駕するには、何世紀、あるいは何千年も実行する必要があると分かったとのことです。」

残念だ!

それでも、楽観的な見方もできる、とマイクロソフトのトロイヤーは言う。たとえ量子コンピュータが化学や材料科学のような限られた分野の問題にしか取り組めないとしても、そのインパクトはゲームを変えるかもしれない。「われわれは、石器時代、青銅器時代、鉄器時代、そしてシリコン時代について話をしており、材料は人類に大きな影響を与えます」と彼は言う。

この記事(Quantum Computing’s Hard Cold Reality Check)は、魅力的な早読み記事である。

IEEE Spectrumの記事へのリンク、https://spectrum.ieee.org/quantum-computing-skeptics