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量子コンピュータのプログラムはどこが違う？

量子コンピュータでは、量子力学に基づいてアルゴリズムを作るので、現在の「古典的」コンピュータとは基本的に違います。しかし現代の古典的コンピュータ技術はたいへん高度に発達しているのだから、これを使って、量子コンピュータの効率的な制御を実現しようではないか──という開発が盛んに進められています。具体的には、IBMやMicrosoftをはじめとしていろいろなところから、ライブラリのような仕組みが公開されています。よく使う計算なら、呼び出すだけで使えるようにしようとか、今はまだエラーを出してしまう量子コンピュータを、うまく動かすためにはどうするかを自動で決めてくれるような支援環境の開発もあります。つまり、既存のコンピュータのしくみを利用して、これまでの量子制御の延長上で、利便性の向上を目指す開発と言えるでしょう。

一方で、量子コンピュータの特性に根差したプログラミングや言語構造といった、本質的な問題に取り組む方向性もあります。こちらはまだまだ基礎研究ですが、そうした研究努力の中から量子コンピュータに適し、また人間も理解しやすいプログラム開発の基礎が生まれてくることが期待されています。

量子コンピュータはどんなニーズにフィットする？

ビッグデータ時代と言われる今、ますます巨大化するデータをどう高速にクラウドで処理するかというところに、やはり量子コンピュータへの期待がかかっていますね。それからファイナンスの分野とか、あるいは新規物質の探索のような化学の分野など、目的に応じていろんな道が模索されています。

ただ、今の量子コンピュータにできることは限られていますので、そこをどう使っていくかを考えなければなりません。コンピュータの世界できちんと定式化されている問題を量子コンピュータに持ち込むだけではなく、いかに新しい発想で量子コンピュータを使えるかどうかに、世界は注目しています。地球上にはすでに複数の実機があるので、これらの量子コンピュータに何かやらせてみるのがまず第一歩、もう一歩踏み込んで、「量子コンピュータ」の枠を超えて実機を使いこなせるようになると、案外と面白いアプリケーションがでてくるかもしれません。

量子コンピュータ、量子通信、量子インターネット

現在のICTの発達を背景としたIoT（Internet of Things）では、いろんなものが「つながり」ますよね？　でも量子情報の場合、こっちができて、あっちができたから「はい、インターネットでつながります！」というふうにはなかなかいかないんです。量子コンピュータでは量子ビット数という「サイズ」が課題でしたが、通信では「距離」が大きな課題です。長距離を隔てて量子的につながるというのは、これまた人類未踏の領域なんですね。

でももし、そのようにして量子ネットワークを組むことができたら、量子インターネットが視野に入ってきます。しかも量子コンピュータは量子通信ととても相性がよいため、量子技術はいよいよ本領を発揮してくるだろうと予測されています。