量子コンピュータ

読み：りょうしこんぴゅーた　／　英語表記：quantum computer

• サーバ・ストレージ

量子力学の性質（重ね合わせ、量子もつれ）を利用して計算するコンピュータ。汎用的な計算を目指す量子ゲート方式と、膨大な選択肢の中から最適な組合せを探す問題（組合せ最適化問題）に特化した量子アニーリング方式がある。

イマシルちゃんの解説

量子コンピュータは、0と1の状態を重ね合わせられる量子ビットを使って計算するコンピュータだよ。
ただし、一度の測定ですべての候補の答えを読み出せるわけではないんだ。
代表的な方式には、量子ビットへの操作である量子ゲートを組み合わせる方式があるよ。
状態同士が強め合ったり打ち消し合ったりする干渉を利用し、求める結果が得られやすいように計算するの。
一方、量子アニーリング方式は問題をエネルギーの大小に置き換え、低い状態を探すんだ。
これは、多くの候補からよい組合せを探す組合せ最適化に使うよ。
何でも速く解けるのではなく、従来の方法では難しい特定の問題を効率よく解くことが期待されているんだ。

より深い解説

量子ビット

2つの方式

「極低温の環境で、量子ゲートを用いて演算する」のは、量子ゲート方式の説明である。量子アニーリング方式は、膨大な選択肢の中から最適な選択肢を探すことに特化している。

従来のコンピュータとの違い

量子コンピュータは、従来のCPUのように、命令を順に実行して演算・記憶・制御を行う仕組みではない。また、複数のデータに同じ演算を並列に行うのは、従来のコンピュータのSIMDの考え方である。

セキュリティへの影響

大規模な量子ゲート方式のコンピュータが実現すると、Shorのアルゴリズムによって、RSAや楕円曲線暗号などの公開鍵暗号が、現実的な時間で解読されるおそれがある。このため、量子コンピュータでも解読が難しい耐量子計算機暗号（PQC）への移行が進められている。

実際の試験ではここに出る！全1問

ネットワークスペシャリスト

午前Ⅱ

• R4春 問22

この用語が出てくる記事

• 公開鍵暗号方式