コラムクリスマス直前、Googleは量子超越性を主張した。同社は、従来のコンピュータでは再現に約1万年かかる結果を生成できる量子コンピュータを構築した。これは画期的な出来事だった。
「馬鹿げている」とIBMは言った。同社は量子コンピューティングにも巨額の投資を行っており、Googleの不正行為を許さない姿勢も見せている。IBMは、テネシー州オークリッジ国立研究所にある世界最大の従来型スーパーコンピュータ「Summit」を使えば、わずか2日で同じ計算ができると主張した。
量子に関するあらゆる事柄に当てはまるように、真実はその両方と言えるでしょう。IBMの主張は確かに正当なものですが、Summitの能力の限界ぎりぎりであり、率直に言って膨大な時間の無駄です。Googleは、もし望めば量子計算を微調整してその範囲から外すこともできます。そして、それは可能かもしれません。この計算が選ばれたのは、簡単だからではなく、難しいからなのです。難しいほど良いのです。
Googleの量子CPUには54個の量子ビット（1と0の状態を同時に保つことができる量子ビット）が搭載されている。アクティブデバイス自体は驚くほど小さく、約1平方センチメートルのシリコンチップで、子供の頃に使っていたZX SpectrumのZ80ダイの4倍の大きさだ。シリコンの上には、マイクロ波で加熱されたアルミニウムの塊があり、そこに量子ビットが配置されている。アルミニウムは100K以下になると超伝導状態になるが、回路の最も低い部分でもわずか15ミリケルビン（約1500万℃）である。この温度では、量子ビットのノイズは十分に低く、十分に長く動作し、実用に耐えられる。
量子コンピューターが暗号を解読してしまうのではないかと心配しているなら、心配する必要はありません。少なくとも10年ほどは。その理由は次のとおりです。
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回路内の量子ビットを設定し、データを設定し、重ね合わせが観測され、1または0に収束する際に現れるパターンを分析することで、Googleは回路が表す問題の正しい結果を推定できる。54量子ビットを従来のコンピュータ用語で表現すると、計算の各ステップを表現するのに2の54乗ビット、つまり2ペタバイト分のRAMが必要となる。この膨大なデータを何度も操作することで、Googleが主張する1万年という数字が導き出される。
一方、IBMはSummitに計算全体を保存できるだけのディスク容量があると主張している。しかし、どんな方法で計算しようと、あまり役に立たない。唯一の用途は乱数生成だけだ。これは面白く、重要で、そして奇妙なほど微妙なニュアンスを持つ分野だが、そこに到達するのに量子ビットをぎっしり詰め込んだ冷蔵庫は必要ない。ましてや、Summitに搭載された27,648基のNVidia Tesla GPUが16メガワットもの電力を消費する必要などない。
取るに足らない成果、滑稽なマーケティング
Googleが実際に行っていることは、業界では故スティーブ・ジョブズのマーケティング手法にちなんで「スティーブを真似る」と呼ばれています。特に、1980年代後半にAppleを苛立たせ、独特なワークステーションを開発するために彼が設立したNeXT社での彼のツアーは有名です。製造コストも購入コストも莫大に高かったNeXTシステムは、決して市場を独占する危険にさらされることはありませんでした。しかし、ジョブズの発言からは、そのことが伝わってきません。彼はあらゆる機会に市場の覇権を主張していましたが、その言葉は巧妙に練られており、批評家たちはその市場を「NeXTOSが動く黒い立方体のワークステーション」と揶揄しました。
Googleの主張もほぼ同じです。計算はGoogleの量子コンピュータが実行可能なことと全く同じことを実行できるように綿密に設計されています。重要なのは結果ではなく、その過程です。おそらく最も適切な例えはライト兄弟の初飛行でしょう。実用性はないものの、非常に大きな意義があります。
NeXTはどうなった？ハードウェアから撤退してソフトウェアに注力し、その後ジョブズがNeXTを（そして自身も）Appleに売却し、そのソフトウェアの一部をmacOS開発に組み込んだ。そうそう、バーナーズ＝リーという人物がNext CubeでWorld Wide Webなるものを構築した。
Googleの技術では、このようなことは起こり得ない。超冷却量子ビットの翼に乗って新しいウェブが誕生するのを待っているわけではない。インターネットトラフィックの量子暗号解読といった、より現実的なものでさえ、現実には程遠い。そして、それが実現すれば、従来の暗号を微調整するだけでそれを破ることは比較的容易になるだろう。しかし、コア部分でほとんど電力を消費しない冷凍弁当が、小さな町を動かすのに十分な電力を消費するコンピューターよりも優れた性能を発揮できるという、ありのままの実証は、さらなる研究を促す強力な動機となる。
これこそがGoogleの大きな功績です。多くの有望な新技術が失敗してきたのは、期待に応えられなかったからではなく、初期段階を生き残れなかったからです。既存の確立された技術には、あらゆる利点があります。収益を生み出し、流通経路を持ち、大勢の専門家が支え、そして挑戦者が動き出す前に締め出す調整力があります。例えば、Intelは数十年にわたりx86 CPUの牢獄から抜け出そうと試みてきました。新しい無線規格、新しいメモリ技術、新しいチップアーキテクチャ、新しいディスプレイシステム、新しいストレージやセキュリティのアイデアなど、同社は毎年、収益を生み出す新しいものを探し求めてきました。しかし、決してそこにたどり着くことはありません。
Googleの「量子超越性」もまだ実現していないが、超伝導のベビーベッドに眠る幼い王子様を守るには十分な対策を講じている。これは多少の宣伝には値する。®
