みなさんこんにちは。ライフデザイン学科教員の相場です。

先日「コンピュータ概論」という授業で、コンピュータの歴史を見ました。そのなかで、コンピュータを作っている重要な部品をトランジスタといい、このトランジスタをどんどん小さくして詰め込むことによりコンピュータは発展してきたという話をしました。授業はとりあえずここまでなのですが、少しその先の話をしたいと思います。

トランジスタは今後もどこまでも小さくできるのでしょうか？実は、それはできません。

トランジスタは古典力学（ニュートン力学のことです）の法則に従って動くよう作られています。ところが、ものはどんどん小さくして原子くらいの大きさになると、古典力学の法則ではなく量子力学という法則に支配されるようになります。つまり、原子ほどの小ささになるとトランジスタは動作しなくなるのです。どうしたらいいでしょう？「だったら量子力学の法則のもとで動作する部品を作ったらいいんじゃない？」と考えたあなた、するどい！その通りです。そのような部品で作られたコンピュータのことを「量子コンピュータ」といいます。この量子コンピュータは単なる空想ではなく、まだまだ機能は不十分ながら製品化されています。たとえば「D-Wave 2000Q」という製品があります。

量子コンピュータは、トランジスタより小さい部品からできているというだけではありません。従来のコンピュータでは時間がかかりすぎて現実的に計算ができなかったある重要な問題が、量子力学の性質を使うと瞬時に解けてしまうのです。これはコンピュータの世界に革命を起こす可能性を秘めています。

さらに「量子」に関連する話はこれだけではありません。「AI（人工知能）」の未来も関係しています。これまでAIにはニューラルネットワークというしくみが使われてきたのですが、ここに量子力学の法則に従って動作する量子系を導入しようという研究が始まっています。これを「量子機械学習」といい、「日本物理学会誌」2021年4月号の巻頭の記事になっています。

これからのコンピュータの世界では「量子」というキーワードに注目です。

・・・そういえば前回こんな水平思考クイズの問題を出していました。「女は男が大好きだった。ある朝、男が倒れていたのを目撃した女は救急車を呼ぶことはなく、男は死んでしまった。なぜ？」・・・スペースがなくなってしまいました。答えは再度またの機会に！