米国科学・工学・医学アカデミーは今週、量子コンピューティングの現状に関する報告書を発表しました。量子コンピューティングデバイスが既存の暗号化方式を無力化する可能性があるとの憶測もあり、懸念材料となっています。
良いニュースは、秘密は少なくともn数年間は量子暗号による盗聴から保護されるということです。ここでn、は未定義ですが、何らかの理由でエラー処理は実行されません。おそらくもっと重要なのは、量子コンピューティングの研究者は長年にわたる資金援助を期待できるnということです。なぜなら、商業的に有用な量子コンピュータの開発にどれくらいの時間がかかるかは誰にも分からないからです。
報告書「量子コンピューティング：進歩と展望」の 10 の主要な調査結果の最初の部分では、次のように状況が説明されています。
量子コンピューティングの現状と最近の進歩の速度を考慮すると、RSA 2048 または同等の離散対数ベースの公開鍵暗号システムを破ることができる量子コンピュータが今後 10 年以内に構築されることは非常に予想外です。
この報告書は、そのようなシステムは不可能だと主張する数人の研究者について簡単に言及しているが、量子物理学に関する現在の理解が正確であれば、そのようなシステムを構築できない明白な理由はないという、より広く信じられている見解に賛同している。
しかし、報告書に携わった専門家パネルにとって、理論的な障壁がないという主張から実際の実現時期を定めるという主張へと転換するのは、あまりにも無理な要求である。スケーラブルな量子コンピュータの開発にはどれほどの時間がかかるかを考慮し、彼らは代わりに、エラー率の監視を含む進捗状況評価の枠組みを提案している。
量子ビットまたはキュービットに依存する現在の量子システムは、エラーが多すぎるため、大規模に使用するにはあまり適していません。
量子ビットは重ね合わせと呼ばれる現象によって0と1を同時に表現できます。量子ビットは、少なくとも実験室においては、従来のコンピュータよりも強力な計算を可能にします。そのため、暗号鍵の解読が容易になるのではないかと懸念されています。しかし、十分な数の量子ビットを扱うマシンケーブルを構築するには、多くの未解決の課題が残されています。
報告書によると、「今日の大型デバイスにおける量子ビットの平均エラー率は、大規模なエラー訂正をサポートするのに十分な堅牢な計算を行う前に、10 ～ 100 分の 1 に低減する必要があり、このエラー率では、有効な論理量子ビットの有用な数を生成するために、これらのデバイスが保持する物理量子ビットの数は少なくとも 10 の 5 乗倍に増加する必要がある」とのことです。
そして報告書は、それがいつ起こるかを予測するのは非常に難しいと述べている。
驚いたことに、インテルは満足している
レジスター紙は、量子コンピューティングハードウェアを販売するD-Wave社に、この報道についてコメントできる人がいるか尋ねた。同社の広報担当者は、誰もコメントすることはないと述べた。
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インテルの量子ハードウェア担当ディレクターのジム・クラーク氏は、この研究結果をチップメーカーの現在の取り組みの正当性を証明するものだと述べた。
「NASの報告書が示す暗号解読可能な量子コンピュータの実現時期は、商用化可能なシステムが登場するまでに約10年かかるというインテルの見解とよく合致する」と、同氏は電子メールで述べた。「暗号解読は、必要な量子ビット数とエラー訂正能力の点で最も要求の厳しいアプリケーションの一つだ。」
しかしクラーク氏は、化学や材料システムのシミュレーションなど、他の用途ではそれほど進歩していない量子コンピューターがそれよりも早く役に立つかもしれないと述べた。
インテルは1月、49量子ビットの超伝導量子テストチップ「Tangle Lake」を発表した。当時、インテルラボの副社長兼マネージングディレクターであるマイク・メイベリー氏は、「業界がエンジニアリング規模の問題に取り組むようになるまでには5～7年かかると予想しており、商業的に意味を持つようになるには100万量子ビット以上の規模が必要になるだろう」と述べた。
シカゴ大学のダイアナ・フランクリン教授が、5月に行われた量子コンピューティングに関する米国議会公聴会で、このサイズの量子コンピューターは「まだ実用的な計算を実行できない」、1980年代のデスクトップPCより性能が劣るだけだと述べたことは、おそらく注目に値するだろう。
10 年後に機能的な製品を予測することと、「今後 10 年間は何も期待されていない」という考え方をどう両立させるかは、グラスに水が半分入っていると見ているか、あるいはグラスに水が入っているかどうか (たとえグラスを手に取ったとしても) 確信が持てないと考えているかによって決まります。
報告書は、量子コンピューティングが2000年から2017年の間にガートナーのハイプリストに11回登場しており、そのたびにハイプサイクルの最も初期の段階でリストに載り、そのたびに10年以上先と言われていたことを指摘している。
もっと率直に言えば、重要な発見の 4 つ目は次のとおりです。
委員会が入手できる情報を考慮すると、スケーラブルな量子コンピュータが実現する時期を予測するのはまだ時期尚早だ。
しかし、資金を募るのは時期尚早ではない。これはフランクリン氏が議会証言で伝えたメッセージであり、中国、欧州、英国による競合投資を例に挙げていた。連邦政府は財布の紐を緩める必要がある。いつまで続くかは誰にも分からないが。®
