光ﾍﾞｰｽ量子ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ「Jiuzhang 3.0」 ― 2023年10月13日 20:34
中国の科学者が新しい光ベースの量子コンピュータ「Jiuzhang 3.0」を公開したことに関する内容である。Jiuzhang 3.0は、検出された光子の数において世界記録を打ち破り、光子数が255個であることが特徴である。以前のバージョンであるJiuzhang 2.0では113個、初代のJiuzhangでは76個の光子が検出された。
この新しい量子コンピュータは、ガウシアン・ボソン・サンプリング(註)の問題を解く速さで世界記録を持っており、最も複雑なガウシアン・ボソン・サンプリングのサンプルを1マイクロ秒で計算できると主張されている。これに対して、世界最速のスーパーコンピュータ「Frontier」は同じタスクを完了するのに200億年以上かかるとされている。
この研究は中国の物理学者Pan Jianwei率いるチームによって行われ、アメリカの科学ジャーナルであるPhysical Review Lettersにオンラインで公開された。
Pan Jianweiは、量子コンピュータは原則として超高速の並列計算能力を持ち、コードの解読、ビッグデータ最適化、天気予報、材料設計、薬物分析など、特定のアルゴリズムを通じて伝統的なコンピュータよりも優れた計算能力を提供すると述べている。
量子コンピュータはさまざまなアプローチに基づいて構築されており、主要な技術企業(GoogleやIBMなど)は超伝導量子コンピュータに焦点を当てており、小規模な企業はフォトニックコンピュータに関心を持っている。
フォトニックコンピュータメーカーには、アメリカのPsiQuantum、イギリスのORCA Computing、Nu Quantum、Tundra Systems Global、カナダのXanadu、フランスのQuandelaなどが含まれている。
また、フォトニックコンピュータに関するさまざまなアプローチに触れており、フォトン数検出のための異なる技術が使用されていることを説明している。
ガウシアン・ボソン・サンプリングという特定の問題に焦点を当て、この問題が将来の普遍的な量子コンピューティング形態にはならない可能性についても言及されている。しかし、この技術は薬物設計などの分野で応用可能であるとされている。
量子コンピューティングに関する国際的な競争や政策についても触れられており、米国と中国の間での量子コンピューティングに関する議論や制限措置についても言及されている。
【要点】
Jiuzhang 3.0は、中国が開発した光量子コンピュータである。光量子コンピュータは、光子を使って計算を行うコンピュータである。iuzhang 3.0は、255個の光子を使って計算を行うことができる。これは、以前の記録保持者であったJiuzhang 2.0よりも100個以上多く、世界記録である。
Jiuzhang 3.0は、Gaussian boson samplingと呼ばれる問題を解くことができる。Gaussian boson samplingは、量子コンピュータが超並列計算を実行できることを示すために使われる問題である。Jiuzhang 3.0は、Gaussian boson samplingを1マイクロ秒で解くことができる。これは、世界最速のスーパコンピュータであるFrontierが200億年かけて解く時間よりもはるかに速いものである。
Jiuzhang 3.0は、まだ初期の開発段階である。しかし、この開発は、量子コンピュータの研究開発において重要な進歩であると考えられている。量子コンピュータは、将来的に、暗号解読や新薬などの分野で、従来のコンピュータよりもはるかに優れた性能を発揮する可能性があると期待されている。
Jiuzhang 3.0の開発には、中国政府が資金を提供している。中国政府は、量子コンピュータの研究開発を国家戦略として位置付けている。米国も、量子コンピュータの研究開発に力を入れている。米国政府は、中国の量子コンピュータの研究開発を警戒しており、輸出規制を検討している。
Jiuzhang 3.0の開発は、量子コンピュータの研究開発における国際競争を激化させる可能性がある。
Jiuzhang 3.0 は、中国の物理学者Pan Jianwei率いるチームによって開発された新しい光ベースの量子コンピューターである。「検出された光子」の数で 255 個という世界記録を破った。Jiuzhang 3.0 は、ガウス ボソン サンプリング問題を解く際に、前バージョンの Jiuzhang 2.0 よりも 100 万倍高速である。
ガウスボソンサンプリングは量子計算に適した数学モデルであるが、現実世界で応用できるかどうかはまだ明らかではありません。科学者の中には、ガウスボソンサンプリングを分子ドッキングに使用できると考えている人もいる。これは、分子の異なるペアを照合して医薬品設計をサポートするのに役立つ。
Jiuzhang 3.0 は、ファイバー ループ ベースの構成を備えた超伝導ナノワイヤ単一光子検出スキームを使用して、検出される光子の数を大幅に増加させる。中国が超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SNSPD)をどのように開発または入手したのかは明らかではない。
バイデン政権は、グーグルやIBMを含む米国の量子コンピュータメーカーと、中国に対する量子コンピュータの輸出規制を策定する同政権の計画について協議した。これまでのところ、この議論に関する公式の最新情報はない。
批評家は、Jiuzhang 3.0は長期的な普遍的な量子コンピュータの開発よりも記録の更新に焦点を当てていると指摘している。彼らは、ガウシアン・ボソン・サンプリングは実用的な問題ではなく、Jiuzhang 3.0は汎用の量子コンピュータではないと主張している。
しかし、他の科学者は、Jiuzhang3.0は量子コンピューティング研究における中国のリーダーシップを示す重要な成果であると信じている。彼らは、ガウスボソンサンプリングは量子アルゴリズムをテストするための有用なツールであり、Jiuzhang 3.0 を現実世界の問題に対する新しい量子アルゴリズムの開発に使用できる可能性があると主張している。
Jiuzhang 3.0 は量子コンピューティング研究における重要な成果である。 ただし、実際にどのような用途に使用できるかはまだ明らかではない。
・中国の科学者は、検出された光子の数の世界記録を破る新しい光ベースの量子コンピューター、Jiuzhang 3.0を発表した。Jiuzhang 3.0 は、ガウス ボソン サンプリング問題の解決において、前バージョンの Jiuzhang 2.0 よりも 100 万倍高速である。
・ガウスボソンサンプリングは量子計算に適した数学モデルであるが、実際の問題を解決するためにどのように使用できるかはまだ明らかではない。科学者の中には、ガウスボソンサンプリングを分子ドッキングに使用できると考えている人もいる。これは、分子の異なるペアを照合して医薬品設計をサポートするのに役立つ可能性がある。
・Jiuzhang 3.0 は、中国の物理学者 Pan Jianwei 率いるチームによって開発された量子コンピューター シリーズの最新版である。パン氏のチームは、光粒子(光子)を使用して計算を実行するフォトニック量子コンピューターの開発に注力してきた。
・光量子コンピューターはまだ開発の初期段階にあり、長期的に最も成功するタイプの量子コンピューターになるかどうかはまだ明らかではない。しかし、中国の光量子コンピューティングへの投資は多額であり、今後数年のうちに中国がこの分野のリーダーになる可能性がある。
(註)
ガウシアン・ボソン・サンプリング(Gaussian Boson Sampling)は、量子コンピューティングの一種であり、特定のタイプの計算問題を解決するためのアルゴリズムである。このアルゴリズムは、量子コンピュータを使用して非常に高速に特定のタスクを実行できる可能性を提供する。
以下は、ガウシアン・ボソン・サンプリングの主要な要点である。
・ボソン：ボソンは一種の素粒子で、統計力学の観点からはボーズ＝アインシュタイン統計を従う。ボーズ＝アインシュタイン統計に従うボソンは、同じ状態に同時に存在できることを特徴とする。この性質がボソンサンプリングの基礎となる。
サンプリング：ボソンサンプリングの目的は、特定のボソンの状態を測定することである。これは、量子コンピュータが非古典的な状態を生成し、その状態を測定することで行われる。
ガウシアン状態：ボソンサンプリングでは、ガウシアン状態として知られる特定の量子状態を作成し、測定する。ガウシアン状態は、ボソンが特定の位置と運動量に分布する状態を指す。
クラシカルコンピュータとの比較：ボソンサンプリングの魅力の1つは、量子コンピュータがこのタスクを非常に高速に実行できることである。通常、クラシカルコンピュータはこの種の問題を解決するのに多大な時間がかかるが、量子コンピュータはそのスピードと並列性により、より速く実行できる可能性がある。
量子優越性：ガウシアン・ボソン・サンプリングは、量子優越性(Quantum Supremacy)を実証するためのアルゴリズムとしても使用される。これは、量子コンピュータが特定の問題を古典コンピュータよりもはるかに速く解決できることを示すために使用される概念である。
一般的に、ガウシアン・ボソン・サンプリングは特定のタスクに特化したアルゴリズムであり、汎用的な量子コンピューティングの一部ではない。そのため、他の汎用の量子コンピュータアルゴリズムと比較すると、その応用範囲は限定されている。ただし、このアルゴリズムは、薬物設計など特定の分野での応用において非常に高速で優れた性能を発揮する可能性がある。
引用・参照・底本
China unveils faster light-based quantum computer ASIATIMES 2023.10.13
この新しい量子コンピュータは、ガウシアン・ボソン・サンプリング(註)の問題を解く速さで世界記録を持っており、最も複雑なガウシアン・ボソン・サンプリングのサンプルを1マイクロ秒で計算できると主張されている。これに対して、世界最速のスーパーコンピュータ「Frontier」は同じタスクを完了するのに200億年以上かかるとされている。
この研究は中国の物理学者Pan Jianwei率いるチームによって行われ、アメリカの科学ジャーナルであるPhysical Review Lettersにオンラインで公開された。
Pan Jianweiは、量子コンピュータは原則として超高速の並列計算能力を持ち、コードの解読、ビッグデータ最適化、天気予報、材料設計、薬物分析など、特定のアルゴリズムを通じて伝統的なコンピュータよりも優れた計算能力を提供すると述べている。
量子コンピュータはさまざまなアプローチに基づいて構築されており、主要な技術企業(GoogleやIBMなど)は超伝導量子コンピュータに焦点を当てており、小規模な企業はフォトニックコンピュータに関心を持っている。
フォトニックコンピュータメーカーには、アメリカのPsiQuantum、イギリスのORCA Computing、Nu Quantum、Tundra Systems Global、カナダのXanadu、フランスのQuandelaなどが含まれている。
また、フォトニックコンピュータに関するさまざまなアプローチに触れており、フォトン数検出のための異なる技術が使用されていることを説明している。
ガウシアン・ボソン・サンプリングという特定の問題に焦点を当て、この問題が将来の普遍的な量子コンピューティング形態にはならない可能性についても言及されている。しかし、この技術は薬物設計などの分野で応用可能であるとされている。
量子コンピューティングに関する国際的な競争や政策についても触れられており、米国と中国の間での量子コンピューティングに関する議論や制限措置についても言及されている。
【要点】
Jiuzhang 3.0は、中国が開発した光量子コンピュータである。光量子コンピュータは、光子を使って計算を行うコンピュータである。iuzhang 3.0は、255個の光子を使って計算を行うことができる。これは、以前の記録保持者であったJiuzhang 2.0よりも100個以上多く、世界記録である。
Jiuzhang 3.0は、Gaussian boson samplingと呼ばれる問題を解くことができる。Gaussian boson samplingは、量子コンピュータが超並列計算を実行できることを示すために使われる問題である。Jiuzhang 3.0は、Gaussian boson samplingを1マイクロ秒で解くことができる。これは、世界最速のスーパコンピュータであるFrontierが200億年かけて解く時間よりもはるかに速いものである。
Jiuzhang 3.0は、まだ初期の開発段階である。しかし、この開発は、量子コンピュータの研究開発において重要な進歩であると考えられている。量子コンピュータは、将来的に、暗号解読や新薬などの分野で、従来のコンピュータよりもはるかに優れた性能を発揮する可能性があると期待されている。
Jiuzhang 3.0の開発には、中国政府が資金を提供している。中国政府は、量子コンピュータの研究開発を国家戦略として位置付けている。米国も、量子コンピュータの研究開発に力を入れている。米国政府は、中国の量子コンピュータの研究開発を警戒しており、輸出規制を検討している。
Jiuzhang 3.0の開発は、量子コンピュータの研究開発における国際競争を激化させる可能性がある。
Jiuzhang 3.0 は、中国の物理学者Pan Jianwei率いるチームによって開発された新しい光ベースの量子コンピューターである。「検出された光子」の数で 255 個という世界記録を破った。Jiuzhang 3.0 は、ガウス ボソン サンプリング問題を解く際に、前バージョンの Jiuzhang 2.0 よりも 100 万倍高速である。
ガウスボソンサンプリングは量子計算に適した数学モデルであるが、現実世界で応用できるかどうかはまだ明らかではありません。科学者の中には、ガウスボソンサンプリングを分子ドッキングに使用できると考えている人もいる。これは、分子の異なるペアを照合して医薬品設計をサポートするのに役立つ。
Jiuzhang 3.0 は、ファイバー ループ ベースの構成を備えた超伝導ナノワイヤ単一光子検出スキームを使用して、検出される光子の数を大幅に増加させる。中国が超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SNSPD)をどのように開発または入手したのかは明らかではない。
バイデン政権は、グーグルやIBMを含む米国の量子コンピュータメーカーと、中国に対する量子コンピュータの輸出規制を策定する同政権の計画について協議した。これまでのところ、この議論に関する公式の最新情報はない。
批評家は、Jiuzhang 3.0は長期的な普遍的な量子コンピュータの開発よりも記録の更新に焦点を当てていると指摘している。彼らは、ガウシアン・ボソン・サンプリングは実用的な問題ではなく、Jiuzhang 3.0は汎用の量子コンピュータではないと主張している。
しかし、他の科学者は、Jiuzhang3.0は量子コンピューティング研究における中国のリーダーシップを示す重要な成果であると信じている。彼らは、ガウスボソンサンプリングは量子アルゴリズムをテストするための有用なツールであり、Jiuzhang 3.0 を現実世界の問題に対する新しい量子アルゴリズムの開発に使用できる可能性があると主張している。
Jiuzhang 3.0 は量子コンピューティング研究における重要な成果である。 ただし、実際にどのような用途に使用できるかはまだ明らかではない。
・中国の科学者は、検出された光子の数の世界記録を破る新しい光ベースの量子コンピューター、Jiuzhang 3.0を発表した。Jiuzhang 3.0 は、ガウス ボソン サンプリング問題の解決において、前バージョンの Jiuzhang 2.0 よりも 100 万倍高速である。
・ガウスボソンサンプリングは量子計算に適した数学モデルであるが、実際の問題を解決するためにどのように使用できるかはまだ明らかではない。科学者の中には、ガウスボソンサンプリングを分子ドッキングに使用できると考えている人もいる。これは、分子の異なるペアを照合して医薬品設計をサポートするのに役立つ可能性がある。
・Jiuzhang 3.0 は、中国の物理学者 Pan Jianwei 率いるチームによって開発された量子コンピューター シリーズの最新版である。パン氏のチームは、光粒子(光子)を使用して計算を実行するフォトニック量子コンピューターの開発に注力してきた。
・光量子コンピューターはまだ開発の初期段階にあり、長期的に最も成功するタイプの量子コンピューターになるかどうかはまだ明らかではない。しかし、中国の光量子コンピューティングへの投資は多額であり、今後数年のうちに中国がこの分野のリーダーになる可能性がある。
(註)
ガウシアン・ボソン・サンプリング(Gaussian Boson Sampling)は、量子コンピューティングの一種であり、特定のタイプの計算問題を解決するためのアルゴリズムである。このアルゴリズムは、量子コンピュータを使用して非常に高速に特定のタスクを実行できる可能性を提供する。
以下は、ガウシアン・ボソン・サンプリングの主要な要点である。
・ボソン：ボソンは一種の素粒子で、統計力学の観点からはボーズ＝アインシュタイン統計を従う。ボーズ＝アインシュタイン統計に従うボソンは、同じ状態に同時に存在できることを特徴とする。この性質がボソンサンプリングの基礎となる。
サンプリング：ボソンサンプリングの目的は、特定のボソンの状態を測定することである。これは、量子コンピュータが非古典的な状態を生成し、その状態を測定することで行われる。
ガウシアン状態：ボソンサンプリングでは、ガウシアン状態として知られる特定の量子状態を作成し、測定する。ガウシアン状態は、ボソンが特定の位置と運動量に分布する状態を指す。
クラシカルコンピュータとの比較：ボソンサンプリングの魅力の1つは、量子コンピュータがこのタスクを非常に高速に実行できることである。通常、クラシカルコンピュータはこの種の問題を解決するのに多大な時間がかかるが、量子コンピュータはそのスピードと並列性により、より速く実行できる可能性がある。
量子優越性：ガウシアン・ボソン・サンプリングは、量子優越性(Quantum Supremacy)を実証するためのアルゴリズムとしても使用される。これは、量子コンピュータが特定の問題を古典コンピュータよりもはるかに速く解決できることを示すために使用される概念である。
一般的に、ガウシアン・ボソン・サンプリングは特定のタスクに特化したアルゴリズムであり、汎用的な量子コンピューティングの一部ではない。そのため、他の汎用の量子コンピュータアルゴリズムと比較すると、その応用範囲は限定されている。ただし、このアルゴリズムは、薬物設計など特定の分野での応用において非常に高速で優れた性能を発揮する可能性がある。
引用・参照・底本
China unveils faster light-based quantum computer ASIATIMES 2023.10.13
