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『科学』2026年9月号 特集「量子コンピュータという思想」|巻頭言『量子コンピュータとの出会い』根本香絵

◇目次◇ 
【特集】量子コンピュータという思想
量子コンピュータは実現したのか──その科学的・社会的インパクト……藤井啓祐
計算機システムとしての量子計算機──小規模な原理実証から大規模な計算機システムへ……鈴木泰成
中性原子量子コンピュータ──原子を自在に操る計算機……富田隆文
量子アルゴリズムの可能性……フランソワ ルガル
情報科学からみた量子情報理論……今井 浩

[巻頭言]
量子コンピュータとの出会い……根本香絵

[解説]
ニホンオオカミはなぜ謎多き動物と言われるのか……石黒直隆
ウナギの狩りは水陸両用……脇谷量子郎
より自由でより正確なゲノム編集を目指して……大西康介・濡木 理
ゲルはなぜやわらかい?──エントロピー弾性と負のエネルギー弾性……作道直幸
ハンタウイルス感染症の疫学とウイルス・げっ歯類間の相互関係……苅和宏明

[新連載]
科学者の現代史1 アカデミズムの軌跡──学術の府の原風景と19世紀の新展開……兵藤友博

[連載]
科博のお宝コレクション
  10 市民研究家の情熱を力に:「おしば展」のために収集された植物標本……海老原 淳
  11 日本の科学の歩みと分岐点を記録する:理工学分野の科学者たちの活躍を伝える資料群……室谷智子
カミオカンデはいかに生まれたのか──基礎科学の曲がり角に立って12(最終回) 最後まで打席を降りなかった親分……古川雅子
野球の認知脳科学16 配球の論理……柏野牧夫
因果をめぐる7の視点6 神経科学における因果──確実なことはどこにあるのか?……原 塑

[フォーラム]
ツキノワグマ大量出没──過疎化がもたらすクマ超高密度時代……大西尚樹
科学技術分野におけるジェンダー平等の現在地とこれから……河野銀子
次号予告/訂正

表紙デザイン=佐藤篤司

◇巻頭言◇
量子コンピュータとの出会い
根本香絵(ねもと かえ 沖縄科学技術大学院大学(OIST)、国立情報学研究所) 
 

 「量子コンピュータという思想」の特集だという。もっぱら私たちが遭遇するのは,量子コンピュータを使うことや開発することについての思想(考え)であって,「量子コンピュータという思想」がテーマにされることは昨今ほとんどなくなっていた。

 「論理的な構造において理解されている意味内容(精選版 日本国語大辞典)」という意味や,「明確な体系的秩序をもった理論や学説(日本大百科全書(ニッポニカ))」という意味での思想においては,量子コンピュータが計算機としてどのように成り立っているのか,または成り立ちうるのかということが,「量子コンピュータという思想」かと思う。量子コンピュータは量子計算(量子コンピュテーション)を行う機械のことであるから,まずは量子計算をどう考えるのかということであろうか。量子計算とは,量子状態にのせた情報を量子力学的に操作することで可能となる情報処理のことだと言って良いだろう。世の中の物理現象は量子力学的に振る舞うはずなので,手元にある物理的な対象は量子的な状態として記述できる。その状態が情報をのせているのだとすれば,時間発展によって量子的な状態が変化することがそのまま情報の処理となる。こう言っても何かがわかったことにはならないが,それまでは量子状態そのものに情報をのせるという発想はなかったわけだから,つまり,その中身はなんであれ,量子計算とは計算の新しい可能性なのであった。

 量子コンピュータとして成り立つためには,量子コヒーレンスと呼ばれる量子性があることが必須である。これを比較的長時間にわたり実現するのは簡単ではないために,量子コンピュータの開発は大変なのである。一方で,量子状態を使って計算をしたからといって,必ず量子計算のアドバンテージ(ご利益)が得られるわけではない。ご利益を出す量子アルゴリズムを発見し,それを効率よく実装して初めてこれまでのコンピュータの性能を凌駕する性能を出す可能性が得られる。

 量子コンピュータと聞くと,私たちはつい言葉に引っ張られて,コンピュータに対してもつ慣れ親しんだイメージそのままに量子コンピュータとはこういうものだと考えてしまいがちである。でも,それはとてももったいないのではないかと思う。現時点において,私たちが世の中で見聞きする量子コンピュータは量子計算を行うひとつの形にすぎない。計算の新しい可能性であるからこそ,「コンピュータ」という概念を超えて,量子状態を操るからこそできることの全貌,その限界を明らかにしたいと思うわけである。

 最近では世界的な量子技術への投資の影響もあって,量子コンピュータの開発競争や活用事例(ユースケース)の開発ばかりが注目を浴びているが,量子コンピュータは科学として奥が深い分野である。私たちは量子コンピュータという思想のまだその序章を読み始めたばかりなのだ。そんな視点からも本特集を読み進めると,また違った面白さ(出会い)があるに違いない。また今後,先人たちが考えもしなかった「量子コンピュータ」が発見されることも期待したい。

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