【科学】グーグルが世界で初めて「量子コンピュータ」による化学反応シミュレーション成功、将来的には全く新しい化学物質を開発可能に [かわる★]
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グーグルが開発した54量子ビットの量子コンピューター「Sycamore」は従来型コンピューターが1万年かかる計算を200秒で解いた/Credit:James Crawford
Googleの研究者たちによって、化学反応を量子コンピュータでシミュレートすることにはじめて成功しました。
シミュレートされた反応自体は非常に簡単なものですが、量子コンピュータのより汎用的な用途に向けた大きな第一歩です。
8月28日に「Science」に掲載された研究によると、使用されたのは「Sycamore（シカモア）」と呼ばれる54量子ビットを備えた量子コンピュータとのこと（量子ビットについてはこちらの記事も参考に）。
このSycamoreは2019年に従来型のコンピュータが1万年かかる計算を僅か200秒で解き、量子コンピュータの優位性（量子超越性）を実証したことでも有名です。
量子コンピュータの参戦により、化学シミュレーションの世界に激震が訪れようとしています。
これまで既存のコンピュータを用いて、多くの化学反応シミュレーションが行われました。
しかし化学反応に参加する原子や分子が増えるたびに計算は指数関数的に複雑になります。
そして悲しいことに、現在のコンピュータには、そのような爆発的な複雑さの上昇についていくことが厳しくなってきています。
一方、量子コンピュータにとって計算量の増加はそれほど苦にはなりません。
量子ビットを1つ増やすごとに処理能力が2倍になるため、適切なアルゴリズムを用いれば、計算能力もまた爆発的な増加が見込めるからです。
今回の研究で使われたSycamoreは54量子ビットを備えており、2の54乗個の演算を並列計算により同時に行うことが可能です。
今回の研究でシミュレーションの対象となったのは、ごく簡単な化合物で2つの窒素原子と2つの水素原子から構成される「ジアゼン分子」です。
このジアゼン分子には水素原子の位置が上の図のように同じ方向にあるパターン（シス）と、異なる方向にあるパターン（トランス）の2つの状態が知られています。
シミュレーションではこのジアゼン分子が2つの状態に変化させる過程が計算されました。
結果、量子コンピュータを用いた反応シミュレーションは、既存のコンピュータによる計算値、及び現実世界の測定値と一致しました。
今回シミュレートされた反応は非常に単純なものであり、一般に普及しているノートパソコンでも十分再現可能です。
しかし、この最初の一歩は計算化学の分野にとって非常に大きな前進となります。
量子コンピューターは量子ビットを増やしたり、簡単なアルゴリズム（計算方法・計算手順）の変化でスケールアップが望めるからです。
そのためグーグルの研究者たちは、将来的には全く新しい化学物質を計算によって開発することも可能だと述べています。
現在、既存のコンピュータの性能を量子コンピュータが凌駕しつつあります。
化学実験は実験室ではなく、パソコンの前でするという時代が、もうすぐそこまで来ているのかもしれませんね。
https://nazology.net/archives/67951 >>20
一万年かかる問題を解いたというのは去年のことみたいだから、今回解いたものとは別の問題なのでは？ >>94
そう。実際、カナダの企業が量子コンピューター作ったと言った時も実際に正しく動いてるかどうかわからなかったのでその確認にしばらくかかった。 １万年かかるはずのシミュレーションの結果が何故存在する
ベンチマークの比較対象にするなら条件を揃えてから言え まったく知らないが、ネットの聞きかじりでは重ね合わせの解のうち、
一つが出るって感じだったけどな
解が全部出る代物じゃないとか
だから万能じゃないし、記事は飛ばしだろう 嘘臭く感じるのは正しい
素数を一々計算していくのは手間がかかるが、その解のうち、バラバラに解答が出てくるんだろう？
的外れかもだが >>97
量子アニーリングに量子超越性はない
知ってる単語並べただけで満足か？ >>106
浮動小数点のどこが答えの存在しない問題なんだ？
float型なんかほぼどんな言語でも扱えるポピュラーなデータ型じゃんか。 >>96
疲れたと思って風呂に入ったら。
風呂が溶鉱炉になってんだよ！
ストーリーも何も始まってないのに、
いきなり
「I'll be back」
って言いやがって。。。
T-800みたいなやつが。
ちょっと来てるわ。 >>109
お前はこの原理や計算過程を説明出来るか？
結果が同じだったと言ってるだけだろ。 実験で奴隷労働するのが日本人ケミストの得意技なのに！ これだけ優れた素晴らしい人たちの作るスマホが何でああもゴミなのか アメリカはスタップ細胞がすでにあって歩けないチンパンジーも歩き出して
核融合炉も既に開発実用化されてて
この前、14歳の少年が核融合炉を自宅で世界初開発したとなぜかニュースになり
量子コンピューターが実用化されてシミュレーション成功と何度か見たデジャブ >>108
一回の観測で出る解は一つだけど、当然何回も計算はできるよ ほんとグーグルとか飛ばし記事にもほどがある
世界の覇権とるために手段は択ばんよね 科学者の恥 >>115
量子アニーリング型と量子ゲート型の違いって量子コンピュータの基礎の基礎だぞ
量子ゲート型の最大の特徴が量子超越性なのに 重ね合わせの解のうち、確率で出てくるなら、結局すべての解を得るためには
計算あるのみという笑えないオチじゃないか >>1
タダの並列計算なら分散コンピューティングで何とでもなると思うけど
2の54乗の台数のコンピュータを用意するのは可能とは言えないな
しかも更なるスケールアップが可能とか
量子コンピュータの優位性ってそういうことなのか？ >>121
俺の話なんてしていないんだが？
まともなカードをこっちに寄こせる奴が馬鹿にしてハナクソをピンとデコピンで飛ばしてきたみたいでむかつくんだよね >>124
だから量子コンピュータが使い物になる用途は限定されている
いまでも大きく分けると20種類ぐらいしか発見されていない 日本の量子コンピュータの研究って、どんな感じなん？ 「適切なアルゴリズムを用いれば」
なんだかよく解らないが結局これが一番ネックになりそう >>73
量子コンピュータが実用化に至るには20年って感じかな？
IBMとGoogleが本気を出せば10年くらいってところかも。
今回の記事は基礎科学として凄いけれど、話題にしてるのは3,4個の軽元素からなる分子軌道計算でしょ。
そんなの、今のノートパソコンでも秒単位で計算できるから、
現時点で量子コンピュータを使う実用性はほとんど無い… これで
計算だけで物質の合成過程も
合成物の機能も
分かるってことだろ な？シュミレート出来てしまっただろ？
ようつべでも散々言ってきたがこれが出来たらあれが出来るのよ
解かる奴には解かる
時間や速度の物理法則から今新たな世界が開かれている >>134
その適切なアルゴリズムについての研究はここ25年ぐらいかなり停滞している
ここ10年ぐらいはハードウェアの分野は進化しているけどソフトウェアについては絶望的な状況 日本には「富岳」があるから。
プラズマシュミレーター「雷神」なんてのもあるんだぞ。
グーグルも凄いが現在1位は日本だ。 >>123
記事のどこを読んでも量子ゲート型だと書いてない。
実験内容は化学実験のシミュレーションであって、論理ゲートとかまったく関係ないと思う。
どこらへんが量子ゲート型なの？ 量子状態の特定って確率でやんだべか、01の世界を0から1までの世界へ、、 >>12
いや普通に量子コンピュータでも研究してるし先行してるのもある。 ２，３年前に数個の原子からなる分子をスタンフォードの研究者が必死になってようやく解けたところだったのに >>141
反物質って、最先端の医療では普通に使われてるだろ。
陽電子のトレーサーを加速器で作っておいて、患者に飲ませてスキャンする事で脳内の画像撮ったりしてるじゃん。 >>135
最初の一歩だよ
小さな一歩ってやつ
何十年後に数千の原子からなる分子シミュレーションできれば良いってことだろ >>140
そうだよ!
日本には富岳があるんだよ!
世界一なんだよ!
なんだよ．．． これ量子効果を使ったコンピューターじゃなくて、量子効果を模擬する多値論理演算回路を使ったコンピューターでしょ >>1
＞今回シミュレートされた反応は非常に単純なものであり、
＞一般に普及しているノートパソコンでも十分再現可能です。
いや、だから
未だにこんなこと言ってるってのは
ヒッグズ粒子とおんなじで見込みないってことだろｗ
>>12
>>13
量子コンピュータって日本人が考えたものじゃん ∩ ∩
|つ ⊂|
ヽっ＿ｃノ
⊂ノ・ ＼
| ＿＿▼ More！
|･(ﾟДﾟ)
|(ﾉ |)
|･･ |
<ヽ･＿ノ
∪ ∪ 汎用型量子コンピュータはブレイクスルーないと無理だろうし、しばらくは特定分野専門だろうね 将来的にファミコンも量子コンピュータを搭載するのだろうな
量子コンピュータは
ヒッグズ粒子と同じで
研究費せしめるためのネタ
ただのウソ
30年くらい前にシミュレーテッドアニーリングっていうローカルミニマムを求める手法があったけど量子アニーリングって量子を利用したアニーリングってこと？ だとしてら30年前とあまり進歩してないな。 まったく新しい毒ガスを開発するんですね わかります
人類が科学を進歩させるとそれを必ず悪用するからね スパコンなんてintel繋いでるだけだし、シナチョンでも理研でも出来るw 量子コンピューターでないと解けない問題に取り組む人と
電卓で足りる計算しかしない俺との
圧倒的な知能の格差
同じ人間のはずなのに 先に開発されてしまったか…先ずはおめでとうと言わせて貰おう。自宅研究室では限界が有ってなぁ(-_-;)y-~ そのうち無敵の藤井聡太を将棋で完全に破る量子コンピューターも
出てくるな >>162
今のコンピューターも特定分野でしか使えないって言われてたんだよ。
メモリーの限界とかＣＰＵの限界とか色々な限界があった。自動車だって時速８０キロが限界って言われてたし飛行機もマッハを超えるわけがない
って言われてた。で、その限界は凄まじいスピードであっさりと突破されてた
２１世紀中には不可能とか言われてた青色ＬＥＤは今じゃ１円程度で買えるんだから これは何気にすごい結果じゃないのか？
実際に化学反応のシミュレーションをすることができるのはすごい気がする 2の54乗とか大したことないな。
俺のWindowsは64bitだぜ。 Googleのみなさんにはおめでとうと言いたいね。
冗談抜きでこの分だと100qbit超えるのも時間の問題だねｗ
これを使えば化学計算よりもっと金になる面白い事が出来ますよ、
Googleのみなさんにも期待してもらいたいねｗ
私が面白い事と言ったら遊びしかありませんがねｗ
ただ、連続運用とか出来るのかね？これｗ
1年間ぶっ通しで処理し続けたり出来る？ｗ
将来的は汎用性を上げるためにハイブリッド・コンピューティングになるのが理想かもね。
qbitで大量データを一括処理しながら各qbitのデータを入出力できる
従来のプロセッサで構成されたペリフェラルを用意すれば既存のPCとも連動しやすくなりますね。 ここでアイデアを出すと、なりすましの中国人や朝鮮人に乞食されるので
残念ですが出せませんがね、これはいろいろ面白い事が出来るんですよ。
一番大事な点は、両氏コンピューターは
指数関数的に増大するデータの超並列演算処理を高速に行えるという事でね。
それにより実現できる素晴らしい世界があるのです。
まあ、とにかくさっさと私も清算しないとね。 54量子ビットでそんな事が出来るのか
量子ビットは球体の中のどの状態でも表現できるみたいな事を習ったけど、それほどの情報量を持つのか >>99
そりゃ通信路の遅延を問題とせずに、分割できる問題を解くからだろう
スーパーコンピュータってのは、プロセッサの連結や通信を含めての装置だからな >>111
float型のデータは信用できない。値がころころ変わるから。それこそ、量子力学のように
だから、厳格な値を要求されるところでは、float型を使うな、という規則があるぞ 100年後には量子コンピュータを汎用計算機として使えてるだろうか １００年後には次の世代のコンピューターに切り替わって量子コンピュータを旧世代って言ってるよ アメリカ人はIQが低いから嘘をついて手柄を横取りするんだよな これできたら世界の崩壊加速するからマジで辞めたほうがいいと思うけどもう人間滅んじまえばいいか 人間脳コンピュータとか良さそうだな
ある程度の学習を積ませた人間の脳に形成されている回路を使うんだ >>191
量子論の次の理論まで登場したら１００年後の学生は悲惨すぎる
とても勉強が追いつかない っていうか量子コンピュータが何処かの国で開発されたら大事件だろうな
素因数分解とか離散対数とか簡単に解かれてしまうと、今のネットの暗号通信が何の意味も成さなくなるだろ
こりゃ、開発成功しても秘密にする国が出てきそうだ 量子コンピューターは量子化学に限った話ではなく多体問題の計算にめっぽう強いからね。
そりゃそうです、増大する膨大な指数関数的データをそのままqbitのデータとして放り込めば
従来型CPUの単純な四則演算のようにqbitで計算できちゃうからね。
そして、多体計算に強いって事はね、つまりあれなんですよ。
言いたいけど言ったらまた中国人や朝鮮人に盗まれるからね、これからのお楽しみですね。 そのうちポルノもIT企業が作るようになるんだろうな。胸熱。 >>197 北朝鮮が開発して、世界の富の大半を盗み取ってしまうかも ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
