理化学研究所が国産初の量子コンピューターを作った。未来の社会経済を変える可能性のある「ゲームチェンジャー」とも言われる。仕組みや歴史を解説する。
Q 量子コンピューターはこれまでのコンピューターと何が違うの？
A 従来のコンピューターは、あらゆる情報を「0」か「1」のどちらかで表現する。こうした情報の単位を「ビット」という。マシンの中では、電気的なスイッチの役目をするトランジスタのオフとオンで0と1を区別して、組み合わせを一つひとつ計算している。スーパーコンピューターもスマホも同じ原理だ。世界最高レベルのスパコン「富岳」も、回路が集まった心臓部の中央演算処理装置（CPU）を大量につないで高速計算をしている。
これに対し、量子コンピューターは、「量子力学」と呼ばれる物理法則をつかう計算機だ。電子や原子といったミクロなものの世界では、「0」か「1」だけでなく、同時に「0でもあり1でもある」不思議な状態が生まれる。この単位を「量子ビット」と呼ぶよ。
Q そのメリットは？
A 一つの量子ビットごとに0と1の二つの状態が同時にとれるので、はるかに多くの数の組み合わせをつかって大量の計算が一気にできる。例えば、従来のコンピューターの2ビットでは、「00」「01」「10」「11」の4パターンが作れるが、一度に一つしか表せない。でも、量子ビットが二つあると、4パターンすべてを同時にもつことができる。この性質などによってスパコンでも難しい問題が簡単に解ける場合がある。
Q どんな問題？
A たとえば化学品設計のシ…
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