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はてなキーワード: 量子コンピューターとは
「漫画家イエナガの複雑社会を超定義」の「量子コンピューター」の回がこの後1:20からNHK総合で再放送するようなので、本放送を見たときの自分の感想を改めてここにまとめる。
一般のメディアにおける「量子コンピューター」の取り上げ方はいつも、専門知識を持っている人間から見たらとんでもない誇張と飛躍で充ちている。もはやSTAP細胞詐欺か何かに近い危険性を感じるので、こういう話に接する時の注意点、「ここを省略していることに気づくべき」要点を解説する。
メディアにおける「量子コンピューター」の説明は、大体いつもストーリーが似通っている。
件の軽い調子の番組だけでなく、ニュートンだろうと日経サイエンスだろうと、まあおおよそ複素関数論の「ふ」の字も紙面に出したら読者がついてこれなくなる程度のメディアではほとんど同じ構成である。
これはこの20年ほど変わらない一種のパターンになっているが、実はこのそれなりに繋がっているように見える一行一行の行間すべてに論理的な問題を孕んでいる。
この行間に実は存在する論理の省略、あるいは嘘と言っても良い誤摩化しをひとつひとつ指摘していこうと思う。
量子ビットには重ね合わせの状態が保持できる。これに対して計算処理をすれば、重ね合わせたすべての状態に並列に計算を実行できる。ように見える。
しかし、これも一般的に聞いたことがあるはずなので思い出して欲しいが、「量子力学の重ね合わせの状態は、『観測』により収束する」。
つまりどういうことか？ 量子ビットに対する処理が並列に実行出来たとしても、量子コンピュータの出力はそれをすべて利用できるわけではない。
量子コンピュータの出力とは、量子ビットに対する並列処理の結果の、確率的な観測に過ぎない。
なので、手法的な話をすれば、量子アルゴリズムとはこの「確率（確率振幅という量子状態のパラメータ）」を操作して、望む入力に対する結果が観測されやすくする、というちょっとひとひねりした考え方のものになる。
単に並列処理ができるから凄いんだという説明は、増田自身一般向けの説明に何度も繰り返したことがあるが、まあ基本的には素人相手の誤摩化しである。
ここさえ踏まえれば、知識がなくともある程度論理的にものを考えられる人には、量子コンピュータに対する色々な期待も「そう簡単な話ではない」となんとなく感じられると思う。
量子コンピュータのキラーアプリとされている暗号解読は「ショアのアルゴリズム」という非常に巧妙な計算を通して得られる。
上で説明したように、量子コンピュータは単に「並列計算だから」なんでも高速な処理ができる訳ではない。暗号解読については、この「ショアのアルゴリズム」という自明でない計算手法（高速フーリエ変換の応用）が見つかってしまったからこそ問題になっているのであって、このアルゴリズムの実行が出来なければ暗号解読ができるとは言えない。
さてここからは量子力学というより計算機科学の話になるが、あるチューリングマシン上のアルゴリズムが別の計算モデルで実行可能かどうかは、その計算モデルがチューリング完全であるかどうかによるというのはプログラマには常識である。
これは量子コンピュータにおいても変わらない。量子コンピュータの一般に知られる多くのアルゴリズムはドイチュの量子チューリングマシンを前提に作られており、チューリング完全でないアーキテクチャでは実行できない。できるはずがない。ショアのアルゴリズムも当然そうだ。
しかしながら、この20年弱、D-Wave社が最初の「自称・量子コンピュータ」を開発したと発表して以来、さまざまな企業が「開発に成功した」と発表した「量子コンピューター」の中で、このチューリング完全なものは何一つ存在しない。
これらでは、今後どれだけ「性能」が伸びようとも、暗号解読の役には立たないのである。
以上の議論から総合すればわかると思うが、量子コンピュータで世界が一変するなんてヴィジョンははっきり言ってSF以下のファンタジーというレベルでしかない。
第一に、量子コンピュータの利用できるドメインは非常に限られたものであるし、第二に、その中の最も宣伝されているものである暗号解読の可能な量子チューリングマシンの開発の目処などまったく立っていない。どころか、業界のほとんど誰も挑戦することすら本気では考えていない。
現状の「自称・量子コンピュータ」（量子情報システム、とでも言おうか）にも利用の可能性はある。何より量子状態そのものが作れるので、物理学や化学領域の量子システムをシミュレーションするのに適しているのは言うまでもないだろう。しかし、まあ、現状あり得る比較的現実味のある用途というのは、それくらいではないか。
このように、メディアが量子コンピュータについて語るとき、そこには非常に多くの誤摩化しや飛躍が含まれる。これは結構業界の根幹に関わる問題なのではと思うが、時間が来たので総括は後述にでもすることにする。
何か質問があればどうぞ。
量子コンピューター技術は、究極の出会い系アプリを生み出す可能性がある。未来のマッチメイキング革命。
量子コンピューターは古典的コンピューターでは到底追いつけない計算速度を持ち、膨大なデータを瞬時に解析できる。
量子コンピーティングは、複雑な経路最適化問題やデータセットを高速に処理し、最適な解を見つけることができる。
例えば、膨大なユーザープロフィール、趣味嗜好、行動履歴などを一気に処理し、最適な相手を見つけ出す。
事前にチャットAIで膨大な個人情報を収集した企業が、量子コンピーティングで個人同士の関係性を最適化し、人間関係という複雑な問題を解いてしまうのだ。
自称詳しい人が最初にちょっと囓って満足しちゃって、時代の流れに取り残されているみたいなヤツやな
数の概念は文化や歴史によって変化してきた。古代ギリシアでは、1は数ではなく単位とされていたが、現代では自然数の集合 N の最小の要素とされている。
数の概念は哲学的な問題を引き起こすことがある。無限や超準数といった数は直観に反する性質を持つ。例えば、無限は自分自身に加えても変わらないという性質を持つ（∞+∞=∞）。超準数もまた通常の数の演算法則が成り立たない（ω+1≠1+ω）。
数は実在するのか、それとも人間の心の産物なのかという存在論的な問いもある。数の実在主義は、数は客観的な実在であり、人間の心とは独立して存在すると考える。数の構成主義は、数は人間の心の産物であり、人間の言語や思考に依存して存在すると考える。プラトニズムは、数はイデア界に存在する普遍的な実在であると考える。ピタゴラス主義は、数は万物の根源であると考える。論理主義は、数は論理的な体系から導き出されるものであると考える。
数の概念は数学の基礎付けにも関わる。数学の公理や定理は、数の概念に基づいて構築されているが、その正当性や完全性には限界がある。ゲーデルの不完全性定理は、数の概念を用いた形式体系には矛盾しないが証明できない命題が存在することを示した。
数の概念は、かつて客観的な現実を表すものと考えられていたが、量子論の発展により、数はより複雑で主観的なものである可能性が高まった。古典物理学では、数は物理量と一致していたが、量子論では、数は物理量とは別の抽象的な概念として使われている。
自我や自由意識と同様に、数の本質はまだ解明されていない。しかし、量子コンピューターは数の概念を利用して作られており、数は物理システムを表現する有効なツールであることは、どのレイヤー、スケールにおいても明らかである。
数の概念は私たちの知識や理解を拡張するものであり、同時に私たちの疑問や不確実性を増やすものでもある。
数の概念は、私たちの世界に対する見方を変える力を持っている。(どやああああ)
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VR/AR/xRは2010年くらいから言われたけど、ニッチなままになっている。
量子コンピューターも2011年くらいから言われてるが、まだだ。
3Dプリンターも広がったが一部のみ。ロケットのような億単位で複雑な形状のは安くなって使われたが・・。
スマートスピーカーは駄目だった。音声コマンドのステート管理が難しいとか、そういうの。
IoTは結局上手くいってない。数千円の物にネット接続機能つけて万単位になるので、広まらん。
自動運転も2015年くらいから言われているが、まだ。というか何百万も高くなって補助金なしには買えない。
ウーバーイーツだとサービス続いてはいるが高くて使う人限られる。日本から撤退した企業もある。
電動キックボードは日本は規制がーと大騒ぎして使えるようにしたものの危ないままだし。
新しい市場なんてそうそうなくて、Teslaや医療系みたいに補助金入ってるからやっていけるとか、
氏のSF小説は二作目かな。
超情報社会が実現した未来。身の回りの全てから大量なデータが取られる世界でその処理を補佐する装置をほぼ全員が装着し、いやおうなく収集されるプライベートや秘匿情報は多情報に加え他人を見れる・自分を見られない(隠せる)上位と情報が制限されさらに他人を見られない・自分を見られる(主語がないと日本語って難しい)下位という階級制度ができあがっていた。
そんな世界でおおむね一般人の最高階級であるクラス5(大臣級が最高位の6)の主人公はありえないような情報を扱う能力を持つ…いわば"クラス9"の少女と出会う。
知るknowと脳の同音異義語の単純なお遊びがタイトルっすね。
んー感想としては面白かった！でもあっさりだね！なんかちょっとはぐらかされた気もするぞ。
全知の果ての結末があれとリンクするってのはとても興奮した。
主人公は少女にわざと情報を渡さなかったものがあったからそれをもってして全知の欠けとして引き止めるのかと思ったらそれを渡して送り出すのはそっちかぁぁぁぁ！となりました。
中盤でクラス*というキャラがでてきて謎の概念バトルが始まってですね。なんだか描写がとある魔術の禁書目録みたいだなぁと笑った。気が抜けた…のがマイナスといっていいか。一回こっきりだったけど。オマージュだったのかな？息抜きにはなった。
他、好きなシーンは坊さんの知識をちゅうちゅう吸い尽くすシーン。問いに答えているテイがいつの間にか無理やり知識を吐き出されている関係に変わり本人はそれに気付かず疲弊していくっていうのが好き。吸智鬼って感じ。
全知の表現は他に、十分な情報とそれを処理する能力があれば未来を予測したり人格を再現できるってものもある。あと他者に何か決定的な予感を抱かせるなにかもありそう。
未来予知はどちらかと言えば決定論寄りな立場なんじゃないかなぁと思った。それでいて仏教の悟りとか聖書を比喩ったり日本の神話時代の古代史に触れたりちょいちょい宗教的な部分が入る。門を開くシーンはもう奇跡を起こす、啓示をもたらす聖人みたいな書き方じゃなかった？
結局、全知な人間なんて書けないわけですよ。だから全知な人間の思考・言葉は全知でない一般人には理解できないってことにして最後の対談はまあ置いてけぼりにされてちょっとスカされた気分になったよね。それで行き着く先が聖書のアレ。日常的な情報を全て知れる全知の人間が求めるのが宗教的未到達点や古代の秘匿情報というのはわかるんだけども。誰もわかってないから描写も誤魔化せるし。だけどもね。
うーん…そっち行っちゃったかぁ。という残念な気持ちがある。結果的に古代の聖書のアレが比喩として使えそうなことに偶然なった。と言い訳はできるけどこれはフィクションだから作者が聖書のアレを使かおうとして逆算でこうなったわけで現代人よりはるかに情報が少なかった古代の聖書が情報の、人の到達点で起きることを予期されていたってのはSF的にNG感はあったかなぁ。
人の脳が「量子コンピューターの性能10倍以上の差」を覆すのもね。量子コンピューターって…！もっとこう…！すごいものだろ……！！！みたいなイメージがある。あった。
それを人類の秘めたる力で覆されちゃうと科学の信奉者(でもないけど)としてはがっくりくるものが多少はあるよねー。
展開的には燃える、熱い、そうくるのかぁー！となるんだけどね。納得できない自分が10%ほど含有されています。
これガンダムでニュータイプの覚醒が最後に全部かっさらっちゃう感じに似てる。ってZとユニコーンぐらい？Z見てないや。適当書いたかも。
(全知すら知らない人類の未知の分野を書かないで済ますというのもしかたないけどずるいぞ兄ちゃん！ってなるよねー。結局、全知の彼女から読者の自分が受け取った全知者特有の何かってないのかもしれない。だって作者は全知じゃないから…。でもなんかこんなんだったよー！っていうフィクションが見たかった！)
それはそれとしてライトなノベルで重要なのは少女のヒロイン度だよね。
もちろんクラス9である彼女は大人である主人公より圧倒的に情報を持ちまた扱えるわけで。そこで重要なのが少女の少女性だよね！
すごい人間だけどいかにただの少女の部分があるかってのを魅せるのが大事大事！
その点はまあ成功してたんじゃないかな。極端な幼さは見せなかったと記憶しているけれど節々の立ち居振る舞いは可愛かったよね。ドレスを選ぶシーンとか好き。
それとサブヒロイン？出番は極小で居なくても問題ないキャラなんだけど、上司の主人公が嫌いででも能力は認めてて多分身近で一番の主人公の理解者で嫌いだけど好き、固執してるってポジションの女性。ツボです。一言で言える言葉ができてジャンル化しねーかなー！！！！！！
ナウシカのクロトワ、ブリーチの七緒？古典部の伊原？左門くんとてっしー？
…だけどマジで本筋に一切絡まないとはね。ラストの展開は大好き。
結ぶと、この物語は終始、彼女の情報収集能力と処理能力でもって最初から導き出された未来へひたすら突き進むものだった。最後の未知の領域でさえ彼女、彼のそうあってほしい、できるはずだという希望的観測、予測を見事に引き寄せた。ただただ予定調和の物語だったわけである。
それを退屈だと論じる自分もいるけれど、大部分の自分はこれは面白かったと言っている。
未来の世界、謎、ヒロイン性。どれもが十分であった。ならば面白くなかったといえば断じて嘘であろう。
しかし、しかし。それは作者の筆力で飲み込まされたものではなかろうか。「もしこの作品を野崎まど以外が書いていたら」初めて読む作者だったらつまらなかったと言っていた可能性がないわけでもない。が、どうあがいても野崎まどが出した作品であるし、私は野崎まどのファンなのでknowは面白いという結論に変わりはなかったのだ。
あ、最後に。主人公はそんなに好きじゃないかなぁ。童心は好きなんだけれど、適当な女性と一夜限りのメイクラブを楽しんで雲隠れするって属性がなぁ。またそれが14歳の少女に手を出せる理由付けって感じのお話の都合上の属性っぽくて作り物クサい。
目指せと言われてクラス5になったんだから彼も何がしかなしえてたら良かったのにね。彼自体は空っぽで好きになれなかったです。ある意味彼がかわいそう。
PCで使われてるCPUだと、素子数100億個、動作周波数5GHz程度だから、世界の演算速度とは雲泥の差だよ。
この世界の情報処理はそのエリアごとに分散処理されていて、地球近辺だと、メモリと兼用だけどボース系の素子だけで5.4*10^51(5400000000000000000000000000000000000000000000000000)個以上あって、フェルミ系の素子も合わせると正直数が把握できない気がする。
しかもこれらの素子は、１つ１つが「0か1か」という1ビットの情報量しか持たないんじゃなくて、全部が量子コンピューターで、更に素子同士の位置関係その他を使って莫大な情報量を持ってる。
ちなみに周波数は5400000000000000000000000000000000GHz。
