量子计算机带给未来的期待与不安
2019/10/25
美国谷歌正在开发的量子计算机如果得以实用化,此前被半导体的处理能力所束缚的计算机将进入新的发展阶段。由于能从庞大的选项中瞬间找出最佳答案,对经济和产业的影响也将巨大。另一方面,也存在现行加密方式被轻易破解的风险,在政府和企业之间存在不安。
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谷歌开发的量子计算机(谷歌提供) |
谷歌此次发布成果称,该公司的量子计算机显示出解答以往计算机难以处理的问题的性能,即“量子霸权”。该公司采用超导电路,利用通用性高的“门(gate)方式”。由于成功演示了此前被认为需要较长时间的量子霸权,还将对一直展开研发竞争的美国IBM等其他阵营形成刺激,处理庞大数据的材料开发和新药等的研究或将加速。
实用化在推进
三菱化学携手IBM,将量子计算机用于被视为新一代电池强有力候选的“锂空气电池”和有机材料的开发的模型案例。参与了日本IBM和庆应大学2018年成立的软件开发业务。
在将超级计算机应用于新药开发的制药公司之间,量子计算机也受到关注。日本医药企业卫材表示,“以现在数千倍的速度迅速探索成为可能”,寄希望于实现新药模拟的高速计算。
在企业之间,比“门方式”更为简单、专注于个别问题优化的“退火(annealing)方式”的量子计算机也在推进实用化。
OKI截至今年夏季,在半导体制造设备的工厂试验性引进了加拿大D-Wave Systems的产品,估算称能将工人的移动距离平均减少28%。工厂内具有数十~数百台设备,设备的组合达到10的100次方以上,数量庞大,以超级计算机难以计算。该公司正在讨论全面运用。
期待缓解交通拥堵
电装和丰田通商自2017年起,在泰国实施从约13万辆出租车和卡车获得位置信息等数据的验证试验。力争打造有望缓解交通拥堵等的新服务。二手交易平台Mercari设立了量子技术专业的研究者团队。正在研究应用于机器学习和商品配送路线优化等。
在金融界也出现加以利用的趋势。三菱UFJ金融集团自2018年4月起,启动了与IBM等的共同研究。设想用于计算金融衍生品的价格、和股票与债券将在多大程度上产生损失等市场交易。据称,能大幅缩短计算时间,例如以此前的计算机需要100万次计算之际,有可能减少至1千次。
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另一方面,量子计算机有可能改变现在数字社会的前提,还有可能对安全构成威胁。
目前的加密技术应用了不擅长质因数分解等的计算机特性,被广泛应用于互联网通信和加密资产(虚拟货币)等。富士通研究所的数据安全计划主管研究员下山武司表示“在理想的量子计算机诞生的将来,现在主流的加密方式将被破解”。构成安全保障方面的威胁。
美国国家标准与技术研究院(NIST)为应对这种事态,正在推进能承受量子计算机的新加密方式的标准化。
日本政府也加快采取应对举措
日本政府也为应对量子计算机的实用化,全面启动避免加密技术被破解的对策。正在讨论的方向是,制定提出即使计算速度提高也极难破解的密码的条件这一指导方针。通过特意使数据不规则排列来加大计算分析难度的“格密码”等、被认为即使量子计算机也难以破解的技术作为候选受到期待。在将来的政府采购中,预计根据指导方针采用密码技术。
金融机构也存在担忧。大型银行中有观点指出,“为应对安全性下降,从现在开始加以应对非常重要”。此外,认为“如果只是50个左右的量子位,安全上或许没有问题。目前只能关注情况发展”的观点也很多。
日本银行金融研究所信息化技术研究团队负责人宇根正志指出,“金融机构有必要在把握量子计算机的威胁程度的基础上,讨论旨在确保金融服务安全的对策”。
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