あらすじ
東京大学大学院 工学系研究科 古澤明 教授 推薦！
「新進気鋭の量子コンピュータ研究者による画期的な本。
量子コンピュータの本質がわかる」
日本における数少ない量子コンピュータの開発者自身が、かみくだいたやさしい話し言葉でそのしくみから可能性までを明かす、量子コンピュータ読本の決定版！
Googleが「量子超越性」の実証を発表するなど、量子コンピュータ周辺のニュースが世間を騒がせるようになってきました。一方で、華々しい話を強調しすぎるあまり、量子コンピュータに得体のしれないひみつ道具のようなイメージが広がり、実体をきちんと知りたい人にとって必要な情報はあまり提供されていません。
本書は現場を知り尽くした開発者が、詳しく知りたい読者に向けて、量子コンピュータもあくまで現代のコンピュータの考え方をベースに発展させたコンピュータの一種であることや、どこにどう量子の性質が使われてどういう場合に計算が速くなるのかなどを、かみくだいて解説します。また、現在実際に開発が進められている量子コンピュータについて、その種類や長所・短所、将来の展望などを述べます。量子コンピュータに興味を持たれた方の、最初の1冊としておすすめです。
感情タグBEST3
Posted by ブクログ
理解したと言ったら嘘になる。けれども今まで読んだ量子コンピュータの本の中では図解と説明が丁寧。誤解しがちな点についても説明してくれている。
購入して再読したい本。
Posted by ブクログ
だいぶ、基本的な部分から、従来のコンピュータとの違いなど丁寧に説明してくれておりわかりやすかった。
と言いつつ、こういった自然科学系は、ChatGPTに不明点をききながら理解を深めていくのが良さそうだ。それでだいぶ、重ね合わせや干渉について理解が進んだ。どこがわかって、どこがわかってないのかがある程度わかったかな、と思う。
Posted by ブクログ
半導体が2nmの世界に突入し、トランジスタの最小化に限界が来つつある中、新たなブレークスルーとして注目されている量子コンピュータ。もともと量子に興味があったが、量子コンピュータについては知識が少なく、興味をもって購入。
量子コンピュータの仕組みだけではなく、従来型コンピュータとの違いや、量子コンピュータが活躍する用途やその理由、実用化に向けた技術的課題や量子コンピュータ開発の現在地を、とても分かりやすく、かつ客観的に教えてくれる。
内容は初心者でも分かりやすい上に、二重スリット実験やコンピュータの演算方法など、少し専門的な領域も踏み込んで解説しており、とても満足度が高かった。量子コンピュータに興味を持ったらまず1冊目に購入して間違いない本。
「可能性が重なり合う」という量子の世界はとても神秘的で面白い。今後も注目・勉強を続けていきたい。
Posted by ブクログ
この本を読めば、専門的な知識が無くても量子コンピュータの事がうっすらではありますが正しく理解出来るようになると思います☆専門家でなくてもスラスラ読める感じですし、量子コンピュータに興味ある人には超おススメ！！
Posted by ブクログ
量子コンピュータの概要がとにかく分かりやすい。
今まで量子コンピュータを知りたいので何冊が読んできましたが、数式などの壁につまずいてよくわからない状態でしたが、そこを敢えて数式ではなく文章で説明してくれることで本質が理解ができたと思います。
量子コンピュータの入門書として大変おすすめです。
Posted by ブクログ
初心者でも理解しやすいよう説明がとてもわかりやすく、これまで読んだ量子コンピュータの入門書の中で一番よかった。量子コンピュータの開発者ならではの視点で書かれてるのもよかったです！
Posted by ブクログ
量子力学が専門じゃない学生でもわかりやすかったです。
この本を読む前にヨビノリさんの量子力学の長めの動画を一本見ていたので、この本で抵抗を感じた方はヨビノリさんの動画を見てから読み直してもいいと思います。
Posted by ブクログ
量子コンピュータの仕組みやメリット・デメリットを、現役の研究者が解説する本。
タイトルに偽り無く、本当にわかりやすい。そして正しい。
「並列処理で高速に動作するのが量子コンピュータである」
という説明では不十分だ、という指摘の内容がよく分かる。
この本によると、量子コンピュータが実用化されるのは、まだまだ先のようだ。
おそらく現役世代の大部分の人には「関係ないこと」になるだろう。
だが、教養として知っておくのは良いことだ。
自分は、「難しいことを簡単に説明できる」人が真のプロフェッショナルだと思っている。
そういった意味で、とても素晴らしい一冊になっている。
興味がある方は、ぜひ怖がらずに読んでみてほしい。
また、巻末にある著者の言葉が、とても素晴らしいものだった。
「量子コンピュータが本当に実現可能かは、現時点では分からない。
でも「原理的に不可能」なことが証明されない限り、どこかに道はあると信じている」
挑戦者とはかくあるべきだろう。
見習いたい。
Posted by ブクログ
量子コンピュータって、存在は知っているし、会社としても力を入れてるのは知ってるが、その仕組みとか何が違って何がすごいのか、とか、説明できないな、と思って手にとってみた、日本人量子コンピュータ開発者によるやさしい量子コンピュータの説明書。
「量子コンピュータが本当にわかる！」と謳っているが、優しく解説されてもやはりまだ難しい。
量子物理学の紹介、我々が通常目にする物理とは全く異なる量子の世界、それを利用して計算機を作ろうという研究職の皆様の奮闘。
原理や背景になる物理から、計算の仕組み、実現方法、世の中の間違った期待値の是正、開発の最前線の紹介など、内容は平易な表現で理解はしやすく、子どもでも（ある程度の年齢であれば）理解できるよう書かれている感。
ただ、本書にもあるとおり、量子物理学が自分のこれまで生きてきた世界とあまりに違い過ぎて、「理解できた」とは言えないなぁ。。。
Posted by ブクログ
最先端の研究者が書いた一般向けの本だけあって、正確かつわかりやすく、量子コンピュータの概要を把握するのに最適な本という印象。
量子コンピュータの実現は（未来のことはわからないものの）数年先というよりは数十年先になりそうという趣旨の記載があり、自分が生きている間には実現しないと思われて大きなショックを受けた。
Posted by ブクログ
●感想要約：
本書は量子コンピュータ開発を進めている専門家の視点から，量子コンピュータの現状と本質を正しく伝える一冊と理解しました．現在の量子コンピュータのレベルは「計算ミスをするおもちゃ」の段階であり，スパコンを超えたという報道も限定的な成果に過ぎないと教えてもらいました．
量子コンピュータの理論面では，単なる並列計算ではなく「波の干渉」を制御する装置という理解が正しく，特有の制約（観測時の課題）ゆえに適したアルゴリズムの選定が不可欠との事．一方で，可逆計算による省電力性や量子フーリエ変換の可能性など，学術的な魅力も理解出来ました．量子アルゴリズムの研究に対して興味を抱きます．
実用化には数百万ビット規模への拡張や誤り訂正が課題であり，超伝導や光方式などハードウェアの優劣も決着していないとのこと．過度な期待を排しつつ，未踏の可能性を冷静に見据える重要性を学びました．
●科学博士の書評指数：
楽しみ度：★★★☆☆
共感度 ：★★☆☆☆
学び度 ：★★★★☆
話題度 ：★★★★☆
お薦め度：★★★★☆
●概要：
本書は、量子コンピュータを「難解な未来技術」ではなく，物理学と情報学の延長として理解できるよう丁寧に解説する入門書です．量子ビット，重ね合わせ，量子もつれといった基礎概念を数式に依らず説明し，従来型コンピュータとの本質的な違いを分かりやすく解説します．さらに，量子アルゴリズムや誤り訂正，ハードウェア方式の現状と課題にも触れ，過度な期待と現実的限界の両面を整理しています．量子技術を正しく理解し，社会的・科学的意義を冷静に考える視点を与える一冊であります．
●感想：
• 量子コンピュータについて、専門家の視点から学術的に面白い点「なぜ量子ビットの利用なのか」、客観的な現状認識、開発の課題について分かりやすく記述しています．
• 量子コンピュータに関する最近の報道に関する誤解や間違いも指摘しつつ、量子コンピュータについて正しく理解をして欲しいという筆者の研究者としての倫理観が感じられます．現状の量子コンピュータはまだおもちゃレベルで，まだ頻繁に計算ミスをするという状態だということです．Google等で「スーパーコンピュータより早く問題が解けた」という報道に関しても、量子コンピュータが現在解ける課題に特化した成果であり，まだ汎用性が無いものであると理解しました．
• 厳密には、「量子ゲート型」がいわゆる汎用性を目指した量子コンピュータであり、「量子アニーリング型」は最適化解析に特化した別システムとのこと．しかも、量子アニーリング型も本当に解析が早くできるのかどうか？まだ学術的には明らかになっていないそうです．
• 量子力学としての特長である「重ね合わせ」を利用して、「一回の操作で最適解を探索できる」という特長に未だ見ぬ可能性や学術的神秘を感じます．
• さらに厳密に言うと、「量子コンピュータ」は重ね合わせを使って並列に計算するという理解は間違っていて、「重ね合わせ具合をうまくコントロールしながら計算を解くという『波を使った計算装置』」という理解が正しいそうである．大変興味深い．古典ビットが単なる「0」・「1」のみなのに対して、波で表現するということは、量子論理回路理論という新しい学問領域があるというふうに理解しました．
• 一方で，量子コンピュータは、並列的に解析した計算結果を観測(出力)する際に、量子力学的な制約条件があり、多数の解析結果の内から1パターンのみしか観測(出力)できないという課題があるとのこと．このことを考慮した量子アルゴリズムのみが量子コンピュータの適用可能課題になると理解しました．
• 量子コンピュータは、古典的コンピュータと異なり、出力から入力に遡ることができるという特長を持つことも面白いと思いました．まずは、情報が欠落していないという点から、古典コンピュータでは課題となる発熱(計算エネルギーの損失)の問題が、量子コンピュータでは解消され絵エネルギー効率として高い性能を持つことは勉強になりました．
• 量子コンピュータでどのような課題が計算回数を減らして早くとけるのかといった現段階の情報がQuantum Algorithm Zooというホームページあるとのこと、大変興味深いと思います．ただし、実用レベルで課題を解くためには、量子ビット数が100万から1億必要と見積もられているらしい．まだまだ，古典ビットが実現しているトランジスタに類するように，量子ビットの拡張性に関する技術課題が残されているようです．小規模な量子コンピュータで誤り訂正が出来なくても解ける課題を探すことが重要との事でした．
• 素因数分解にたいする量子コンピュータの有効性は学術的に明確になっているが、このアルゴリズムに使われている数学的技法が「量子フーリエ変換」らしい．
• 量子コンピュータを実現するハード面の技術として、「超伝導方式」・「イオン方式」・「半導体方式」・「光方式」があり，もっとも開発が進んでいるのが「超伝導方式」のようで、すでにIBMでだれても量子コンピュータを利用できる環境にあるとのこと．しかし，多数の量子ビット実現に向けた拡張製等を考えると，どの方式が良いかまだ優劣がついていないというふうに自分は理解しました．
Posted by ブクログ
奇しくも本日のニュースで、著者の関与している東大古澤研究室からの光量子コンピュータのベンチャー企業の設立を知った。
かなり素人向けにわかりやすく解説してもらっているが、量子そのものの理解すらおぼつかない私には、その計算原理はやはり見えてこない。
騒がれている割には、実用化にはまだまだかかりそうなことがわかり、少し残念ではある。
Posted by ブクログ
量子コンピュータは魔法のコンピュータではないということ、使い道も模索中であることを一般向けに解説した本。
自分自身、演算速度が速いコンピュータくらいにしか思ってなかったが、どういう原理なのか、どこに課題があるのか、どんな装置構成なのか、じっくりと理解できた。
スリット実験や光の二重性を高校物理ででも習っていると、スムーズに読み進められる。
Posted by ブクログ
理系的な素養がないせいか、
「この一冊で量子コンピュータが分かりました！」
となることはちょっと難しかったが、
「うっすらわかった気がします！」くらいには理解が進む。
量子コンピュータの使い道やなぜ期待されるのか、といった部分についてはしっかり分かるので、まずは分からない部分を読み飛ばしつつ完走するのがおすすめです。
Posted by ブクログ
量子コンピュータについて知りたかったので、評判がよく、実際に量子コンピュータを開発者が筆者と言う点に惹かれて購入。
因みに全くの初心者ですが、一応勘所みたいなものは得られた(気になれる)ので、IBM Q experienceなどを触ってもう少し理解を深めてみようと思えたと言う意味では、分かり易く適切な難易度かと思います。
Posted by ブクログ
量子コンピュータについて、自分が今まで誤解していたことが恥ずかしいことがわかった。
ただそれ以上に、これからの量子コンピュータの可能性や量子力学に対して、興味をそそられる内容だった。
Posted by ブクログ
歴史とか哲学の本を読んでて疲れたので箸休めに読んでみた。
3、4年に1回はYouTubeにて2重スリット実験について観てたので量子に関する若干の知識はあったが、なぜ量子を応用すれば最強のコンピュータを作れるのかは分かってなかったので気になった。
量子コンピュータの強みは複数の状況を同時に存在させられるところにあると理解できた。
研究者ってすげーな。
Posted by ブクログ
副題にある通り、第一線で研究している著者が、ニュースなどで夢のコンピュータ、とか、万能感を煽る量子コンピュータに対し、そうではないよ、と実際的な解説をしてくれている本。Googleが最先端のスーパーコンピューターが1万年かかる問題を200秒で解いた等、巷のニュースに踊らされてはいけない、ということがよくわかりました。
そもそも量子コンピュータに限らず、コンピュータが苦手だったり、解けなかったりする問題もあるし、コンピュータの中でも量子コンピュータの方が有利な問題は、今のところ4つしかない、ということも初めて知りました。これから用途開発も必要ということなので、今ある量子コンピュータは「おもちゃみたいなもの」という解説にも納得。
「原理的に解ける」ことと「実際に解ける」ことは違う、という説明の際に出てきた組み合わせ最適問題や素因数分解は量子コンピュータが得意であることもよくわかりました。
著者は、量子コンピュータの代表的な4つの方式、すなわち超電導回路方式、イオン方式、半導体方式、光方式のうち、光方式を独自のアイデアで研究開発を進めているそうです。苦労して使った光回路の精度が足りなかったり、長い時間をかけて使った試作機が全く機能しなかったりと失敗もあるようですが、「工夫してモノ作りをしていくことに研究開発の醍醐味がある」というセリフには激しく同意します。現状、光量子コンピュータの実現にはまだまだ時間がかかりそうですが、デファクトスタンダードが海外勢に確立される前に、ぜひとも頑張っていただきたいと応援したくなる気持ちで本書を閉じました。
Posted by ブクログ
そもそもトランジスタすら理解してないレベルなのに、なぜだか量子コンピュータがわかった気になった。読みやすく飽きさせない。著者と編集さんの技量がすばらしい。
たくさんの人に量子コンピュータの可能性を知ってもらえる、良書です。
Posted by ブクログ
わかりやすいです。また、バブルを弾けさせないように課題をあえて隠す人たちが多い中、五章で問題点をフェアに指摘されているところに好感を持ちました。
Posted by ブクログ
現在の量子コンピュータは、ミニチュア版のおもちゃ。
あらゆる計算が速くなるわけではない。特定の用途はめっぽう強い。最適化問題、素数分解、化学計算など。
必要な計算の階数が減らせる＝規模が大きくなったとき、計算のスピードが速くなくても有利。このような問題は限られている。
数年では実用化されない。現在の量子コンピュータは、レゴブロックのおもちゃの自動車程度。必要なのはF1のレーシングカー。
ムーアの法則は限界に近づきつつある。トランジスタのサイズが10ナノメートルレベルになり、原子のサイズ0.1ナノメートルに近づくから。
コンピュータを1000台つなげても苦手な問題はたくさんある。原理的には解けるが、現実的には解けない問題がたくさんある。
ドイッチュは量子コンピュータの生みの親。量子力学の原理に従ったコンピュータの基礎理論をつくった。素因数分解を高速で解く方法が見つかった。グローバーの解法など。化学の計算も得意。
量子は2重スリットの実験で、粒でもあり波でもある振る舞いが分かる。量子の世界は確率的。量子コンピュータは、重ね合わせや干渉を利用して、同時に試すことで計算回数が減る。波の干渉をうまく生かせる問題には強い。
トランジスタは、NOTとANDという論理演算だけで手間暇かけて計算している。
量子コンピュータの種類
超伝導回路方式、イオン方式、半導体方式、光方式
Posted by ブクログ
量子コンピュータを初心者向けにわかりやすく解説した本
判り易い記述例
・4重スリット実験で量子力学の原理を使って「当たり」の隙間を探す方法
従来：ひとつひとつの隙間に順に電子を発射
量子力学：波のように4つの隙間を通りぬけると当たりの隙間だけ波が強め合って、どれが当たりの隙間かが1回で判る
・量子コンピュータの計算
従来：1個1個指示を出して、回路ごとに旗のパターンを切り替えるイメージ
量子：波全体の形を変化させていき最後の測定で1パターンが選ばれる
・グローバーの解法
従来：暗証番号をみつけるのに、全ての組み合わせ（N回）問い合わせが必要
量子：すべての候補を同時に調べ、当たりの組み合わせは量子版問い合わせマシンに何度も通すことで波が強めあうのでわかる。（√N回）
・ショアの解法（素因数分解）→ ここの説明は判りにくかった
WEBにて補足
もとの数Mより小さい数ｘのｒ乗をMで割った場合の余りが１になれば、
ｘのｒ乗 MOD M＝１
ｘのｒ乗－１＝ αM
ｒが偶数であれば
（ｘのｒ/２乗ー１）×（ｘのｒ/２乗＋１）＝αM
よって 適当なｘとｒが見つかれば Mの約数が見つかる
このｘとｒを見つけるの量子フーリエ変換を使う
→やっぱり判りにくい
Posted by ブクログ
量子コンピュータのしくみが概念として理解できた。重ね合わせ状態の波の性質のままの情報を扱い、波の状態のまま干渉させることで求めたい情報ついての波の状態だけを増幅させた後に情報観測することで、多数の可能性の中から求めたい情報を古典的コンピュータよりも少ない計算回数で得られるもので、素因数分解や最適化問題、新物質の働きのシミュレーションなどについて古典的コンピュータをはるかに上回る効率的な計算を行えることが期待されている。
しかし、まだ数十個程度の量子ビットしか実現できておらず、100万～1億個の量子ビットが必要と言われている実用化にはまだ何度も技術的ブレークスルーが必要になる。
Posted by ブクログ
日本の量子コンピュータ開発の最前線に立つ著者による一般向け概説本。量子コンピュータと聞くと何やら幾何級数的に計算が速い微小な装置を想像してしまうが、著者は研究者としてのリアリスティックな立場から、量子コンピュータに何が期待できるのか、その開発状況はどのような段階にあるのかについて、そのような先入観を排する手助けをしてくれる。ただ、書題にあるような「本当にわかる」という水準にまで初学者が到達できるかについては、やや疑わしいものがあるのではないかと思う。
量子コンピュータは複数あるパターンの中から特定の条件に合致するものを抽出する「グローバーの解法」を得意とするが、そこで二重スリット実験の光子の振る舞いのような「重ね合わせ状態」を利用している。多数の波（パターン）が並列する重ね合わせ状態を演算処理し、それらをうまく干渉させることにより特定の条件に合致する結果を取り出しているというのだ。つまり多数の波を同時並列的に扱うのだが、結果の測定の際にシュレーディンガーの猫よろしく答えがひとつに収斂してしまうため、これだけで計算は速くなるわけではない。重ね合わせ状態を「うまく干渉させ」、答えが選ばれる確率を高め処理効率を高めているのだ。ただ、この「うまく干渉させる」というのがさほど詳しく説明されていないため、それがまるで「初めから答えがわかっていて、それに合致するパターンのみが抽出されやすいようシステムをデザインする」かのように読めてしまう。もちろんそんなはずはなく、おそらく本書147ページで簡単に言及のある「ランダウアーの原理」が関与しており、情報を保存する代わりに波を変化させることで正答に対する応答をスタンドアウトさせていることはなんとなく理解できるのだが、具体的なプロセスがうまくイメージできずややフラストレーションを感じた。
後半の著者の研究現場についての記述も、研究者としての熱い思いが伝わってくるものの理解が追いつかずややもどかしく感じた。ただ、世界の後塵を拝するこの分野において、フロンティアに立ちながら奮闘する著者の研究が大きな成果につながることを心から願いたいと思う。
Posted by ブクログ
量子コンピュータについて分かり易くまとめた書籍。
基本概念から理解が浅かったのでこの書籍である程度概念を知れてよかった。
量子コンピュータは量子の性質を持ったコンピュータ。
最適化問題、一次関数などで力を発揮する。
速くなる理由は量子の重なる、波になる性質を計算式に活かして適用するから
※これまでのような0,1ではなく重なっている状態で計算する。
Posted by ブクログ
量子コンピュータに関してすべての計算が指数関数的に高速化されるようなイメージを持っていたので、そのようなものではないということが知れてよかった。ただ、グローバーのアルゴリズムにしても、だいぶ単純化して語ってくれているにも関わらず、わかったようなわからないような…という感じでなかなか難しい。量子力学の考え方が腑に落ちていない段階なので、まだ先に進むべき時ではないということだろう。後半、著者の研究についての説明は熱量も高く、この文章を読んで光量子コンピューター研究への道を志す人も出てくるだろうなぁと感じた。がんばってほしいものだ。
Posted by ブクログ
現代コンピュータの仕組み、進歩の状況から解説し、量子力学の概要、量子コンピュータの仕組み、開発の現状をわかりやすく解説。
ゼロからわかる量子コンピュータ。
◯コンピュータとは「数字の計算を何かしらの物理現象に置き換えて解く道具」
・現代のコンピュータは電気的なスイッチであるトランジスタのON/OFF
・量子コンピュータは量子力学の物理現象「重ね合わせ」を使って解く
・トランジスタの１単位のサイズは10nmと、原子サイズ０.1nmに近づき限界
◯量子コンピュータで計算が高速化されるものは、今のところ素因数分解、最適化問題等、いくつかの限定的な解法のみ（他は現代のコンピュータと同じ）
