【サイカフェ】先生、それって量子の仕業ですか? ～量子力学とコンピュータの出会い～

　第１５２回サイエンスカフェ「先生、それって量子の仕業ですか？～量子力学とコンピュータの出会い～」が先月25日、せんだいメディアテークで行われた。会場には老若男女問わず多数の人が訪れた。




　今回の講演者は本学情報科学研究科の大関真之准教授。始めに、量子コンピュータのしくみについて解説した。次に量子コンピュータ開発について、ここ数年で急速に能力が上がっていることを述べた。

　その後、「量子力学を体感してみよう」と題して、テーブルごとに実験が行われた。レーザーポインタの光が、髪の毛やシャープペンの芯を間に挟んだ時の光の進み方を調べた。この結果、多くの参加者の予想に反して、光は２つに分かれるのではなく、多数の縞模様を作ることがわかった。

　これは毛や芯を通った光が右か左かに分裂するのではなく、光の干渉によって右から出た光と左から出た光が強め合ったり弱め合ったりするために起きる。「光の干渉のように、異なる状態を組み合わせて計算する新しいタイプのコンピュータの開発が進んでいる」と大関准教授は語り、量子アニーリングの解説を始めた。

　量子アニーリングは、より高速に問題の解を見つけるために量子コンピュータに欠かせない方法である。これは日本で最初の研究が行われ、１９９８年に「門脇・西森論文」が発表された。その後、２０１１年に世界で初めて量子コンピュータ「Ｄ―Ｗａｖｅマシン」が商用化され、その後、続々と能力が高くなっている。従来機に比べて消費電力が圧倒的に少なく、条件によっては、１億倍速計算を終えることがある。

　ここまで解説したところで実際に「Ｄ―Ｗａｖｅマシン」を使える時間が設けられた。日本でこれを組織的に利用できるのは本学だけだという。そのため、参加者は興味深そうに「Ｄ―Ｗａｖｅ」を使用し、大関准教授や各テーブルにファシリテーターとして配置された学生に疑問点を尋ねていた。

　講演の終盤では大関准教授が行っている「Ｄ―Ｗａｖｅマシン」を利用した研究について説明があった。「Ｄ―Ｗａｖｅマシンを使った災害避難システムを作ることが私の夢だ」と大関准教授は語った。災害時にどの道を通って、どの避難場所に向かえばいいのかを最速で見つけ、対象者一人一人に知らせるシステムである。

　講演終了後には質疑応答が行われ、大関准教授は参加者からの質問に丁寧に答えた。参加者は質疑応答を通じてさらに理解を深めていた。

　イベント終了後も参加者は大関准教授と言葉を交わす姿が見られた。終始活発な議論が展開され、盛況のうちに今回のサイエンスカフェは幕を閉じた。