【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★]

1 :かわる ★:2020/09/02(水) 21:52:28.57 ID:I4oqB+tO9.net
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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。

11 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 21:57:34.41 ID:C/euK9mT0.net
いよいよ化学実験もいらなくなるか

18 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 21:58:52.86 ID:aLMR2Kku0.net
だからな、これからはAI競争
AIでトップを取った国が覇権国家になるわけだ
日本には関係ないけどな

17 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 21:58:51.79 ID:opxmija10.net
優位性が証明されたのは良い事
着実な前進

そこから実用化までが
遥か彼方 俺らは生きてない

37 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:03:26 ID:P0e19Ru90.net
今のスピードで開発が進むならあと20年もすれば世界からスパコンはなくなる。小型化がどの程度進むかわからないから小型の物は旧世代
コンピュータがあるかもしれないけど、ある程度の大きさのコンピューターは量子コンピューターが標準になるよ。

この10年の量子コンピューターの進歩を見ればわかる

46 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:05:26 ID:VFS5N4kR0.net
量子さん

62 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:09:59 ID:OT8BKIIS0.net
組み合わせの総当たりみたいなのは量子コンピュータ向きだな

89 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:17:36.60 ID:xeExaSCT0.net
>>1
>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

  1 万 年 か か る 計 算 を 

  僅 か 2 0 0 秒 で 解 き

スーパーコンピュータ世界一富岳涙目wwwwww

100 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:21:56.63 ID:Khv+1BfT0.net
>>89
量子コンピューターって不動小数点みたいな答えの存在しない問題ってできんの?

118 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:32:15 ID:2YCmPPBH0.net
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

108 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:25:16.78 ID:Vus0fDDw0.net
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

120 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:33:10 ID:7Ahl6NtA0.net
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

125 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:35:11 ID:03EbtW0P0.net
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?

127 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:37:01.61 ID:WhuzYnaP0.net
オマエそれ外で言わない方がいいよ

無知丸出し

134 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:41:33 ID:KZ2tAtpq0.net
「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

136 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:42:27 ID:e12c5hAN0.net
まず従来のコンピューターが1万年かかる根拠を。

144 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:47:27.15 ID:kg3nmU3v0.net
エロのために使えよ

154 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:58:10 ID:gn4GpQQh0.net
完成してたんか

73 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:13:42 ID:yPBbeiFy0.net
大学の研究室がNMR使ってデコヒーレンスとか調べてるところで
あと50年は実用化は無理とかいう話だってけど現在はどうなってんだろ

135 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:42:26 ID:TMNY2XoW0.net
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…

151 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:56:35 ID:aaLOm/x30.net
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

161 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:59:22 ID:R8R2UMdM0.net
小さ過ぎるな

はい、論破w

163 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:00:33 ID:DKEffQui0.net
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

164 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:00:41 ID:R8R2UMdM0.net
 

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

 

168 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:03:05 ID:2jAgwsMK0.net
暗号オワタ\(^o^)/
ネットが死んだ日

172 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:07:50.43 ID:raaq77TW0.net
東芝が何十年も前にやってなかった?

179 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:17:15.76 ID:cmhVxmFL0.net
鍵長は何バイトにすれば戦えるの?

180 :sage:2020/09/02(水) 23:17:28.81 ID:MXVuC/o30.net
2の54乗とか大したことないな。
俺のWindowsは64bitだぜ。

185 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:22:22.81 ID:P0e19Ru90.net
合わせて読むべき記事

去年の段階ですでにスパコンは圧倒してた

103 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:23:19.16 ID:DxIhW6UU0.net
>>100
不動小数点?

106 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:24:49.00 ID:Khv+1BfT0.net
>>103
浮動小数点

111 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 22:26:39.85 ID:DxIhW6UU0.net
>>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。

187 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:24:34.78 ID:WYlzII+v0.net
>>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

192 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:33:31 ID:SydUdEBZ0.net
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

198 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:40:53.93 ID:+WDr5Pge0.net
龍のトルク。

197 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:36:58.82 ID:SqPiLlYD0.net
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

201 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:42:58.34 ID:njem8XhZ0.net
>>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

207 :不要不急の名無しさん:2020/09/02(水) 23:49:19.21 ID:Ve/xLAJo0.net
あー世界中のパスワードや暗号化がほぼ全て意味をなくしたな

229 :不要不急の名無しさん:2020/09/03(木) 00:23:04 ID:YoVJ7mdo0.net
暗号技術どうなんの?

236 :不要不急の名無しさん:2020/09/03(木) 00:38:40.39 ID:5u99mdb30.net
量子コンピュータ使えば円周率の最後の桁の数字が判明する