【初心者向け】量子コンピュータとは？仕組みと可能性をわかりやすく解説

こんにちは！今回は、近年話題になっている「量子コンピュータ」について、初めて聞く方にも分かりやすく解説します。従来のコンピュータとは何が違うのか？どんな未来を切り拓くのか？ワクワクする世界を一緒に見ていきましょう！

1. 量子コンピュータとは？

量子コンピュータとは、「量子力学」という物理の法則に従って動作するコンピュータです。現在私たちが使っているコンピュータ（これを「古典コンピュータ」と呼びます）は、「0」と「1」のビットで情報を処理しますが、量子コンピュータでは「量子ビット（qubit）」という特別な単位で情報を扱います。

量子ビットは、以下のような不思議な性質を持っています。

通常のビットは「0」か「1」のどちらかの状態しか取れませんが、量子ビットは「0」と「1」が同時に存在しているような状態をとることができます。これを「重ね合わせ状態」と言います。

例えるなら、コインが表か裏かではなく、「回転中の状態」みたいなものですね。

2つ以上の量子ビットが強く結びついて、お互いに影響し合う状態を「もつれ」と言います。この状態では、片方の状態を測定すると、もう片方の状態も即座に決まります。離れた場所でも瞬時に影響しあうという、不思議な現象です。

このような性質のおかげで、量子コンピュータは以下のようなことが可能になります。

量子コンピュータは「すべての計算が速くなる魔法の箱」ではありません。向いている分野と、そうでない分野があります。

向いている分野：

向いていない分野：

現在、Google、IBM、Microsoft、日本のNTTなどが量子コンピュータの研究・開発を進めています。ただし、まだまだ「ノイズ」や「誤り訂正」などの課題が多く、一般利用にはもう少し時間がかかると考えられています。

しかし、すでにクラウド経由で量子コンピュータを試せるサービスも登場しており、未来は確実に近づいています。

量子コンピュータは、「未来の計算機」として非常に注目されている技術です。今すぐに身近な存在になるわけではありませんが、将来の社会に大きな変化をもたらす可能性を秘めています。

今後も、量子コンピュータに関するニュースから目が離せません！

用語	意味
qubit（量子ビット）	情報の最小単位。「0」と「1」を同時に表せる。
重ね合わせ	複数の状態が同時に存在する状態。
もつれ（エンタングルメント）	複数のqubitが強く相関している状態。
量子超越性	古典コンピュータでは実質不可能な処理を、量子コンピュータが達成すること。