［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く

2014/05/20
中田敦＝日経コンピュータ（筆者執筆記事一覧）

出典：日経コンピュータ　2014年4月17日号　pp.30-35
（記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります）

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　D-Waveの量子コンピュータは、我々が現在使っているコンピュータ（古典的コンピュータ）とも、長年研究されてきた従来型量子コンピュータ（量子ゲート方式）とも、全く異なる仕組みで動く。どのようなものなのか、5ステップで解説しよう。

STEP 1：どんなハードウエアか

　1台10億円とも言われるD-Waveマシンのハードウエアを見てみよう（図1）。筐体はサーバーラックのような外観をしている。筐体内には銀色に輝く筒状の「希釈冷凍機」があり、冷凍機のさらに内側に、D-Waveマシンの心臓部である超伝導回路が納められている。

超伝導回路で量子ビットを実現

図1●D-Waveのハードウエア

[画像のクリックで拡大表示]

　冷凍機を使うのは、超伝導回路を絶対零度（摂氏マイナス273.15度）に限りなく近い「20ミリケルビン」という温度に冷やす必要があるためだ。この冷凍機の中は「宇宙で一番冷たい場所」と言われている。

　図1の中央の写真が超伝導回路だ。ここには量子コンピュータにとって最も重要な、量子力学の現象を発生させる「量子ビット」が実装してある。量子ビットは、ニオブ（Nb）という超伝導材料で作られたループで、ループに左回りの電流が流れると上向き、右回りに電流が流れると下向きの「磁束量子」が発生する。磁束量子とは、物体に磁力をもたらす「磁束」の最小単位である。ここでは大まかに「量子ビットの中には、上向きまたは下向きの信号が流れる」と理解してほしい。

磁束量子の磁場はとても小さいので、「磁束量子パ...

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yohshiy 8件のコメント http://t.co/2v3JmnQ8Ql “驚愕の量子コンピュータ - ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く：ITpro” http://t.co/iS8U1C3lmJ #科学 2014-05-20 16:18:16 ・ reply ・ retweet ・ favorite
tinyriddle 驚愕の量子コンピュータ - ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く：ITpro - Pressoからシェア http://t.co/dN8wb4CI2i 2014-05-20 15:45:32 ・ reply ・ retweet ・ favorite
koller_ved 7件のコメント http://t.co/q0GjRQ6Xt0 “驚愕の量子コンピュータ - ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く：ITpro” http://t.co/zE9epI8X4U 2014-05-20 14:49:36 ・ reply ・ retweet ・ favorite
mamedaifuku1660 ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く http://t.co/qf2GQdozqt ちょっと違う角度からのアプローチが革新につながるよね 2014-05-20 13:43:40 ・ reply ・ retweet ・ favorite
syuu256 “驚愕の量子コンピュータ - ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く：ITpro” http://t.co/TrOj6h7vKL #量子力学 #量子コンピュータ 2014-05-20 13:27:10 ・ reply ・ retweet ・ favorite
netnavi_jp 驚愕の量子コンピュータ - ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く：ITpro http://t.co/OKfpP59beZ みんなの反応 http://t.co/gxBHuBs4eN 2014-05-20 13:00:02 ・ reply ・ retweet ・ favorite
uchuyabainews ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く - Tech On! (会員登録) http://t.co/yFPU37i29D #宇宙ヤバイ 2014-05-20 12:44:06 ・ reply ・ retweet ・ favorite
oreradio なるほど分からん。/驚愕の量子コンピュータ - ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く：ITpro http://t.co/FXQ2rxoydq 2014-05-20 12:42:12 ・ reply ・ retweet ・ favorite
sho7650 なにこれ、これがボクたちの夢見ていた第六世代コンピュータなの? これが非ノイマン型コンピュータなの? ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く http://t.co/Koo0pMLIZa 2014-05-20 12:29:16 ・ reply ・ retweet ・ favorite
Type76 驚愕の量子コンピュータ - ［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く：ITpro http://t.co/ltl5UIAXmQ 2014-05-20 12:20:22 ・ reply ・ retweet ・ favorite