基礎解説– tag –

耐量子計算機暗号（PQC）とは、量子コンピュータが実用化されても破られないよう設計された新しい暗号です。今から移行が必要な理由、NISTが公表した三つの標準、各国と日本の移行方針をやさしく解説します。

量子コンピュータの方式とは、量子ビットを何で作るかの違いです。超伝導、イオントラップ、中性原子、光、シリコン（半導体）の五つの方式の仕組みと長所・課題、まだ決着がついていない現状と日本の取り組みをやさしく解説します。

量子優位性とは、従来のコンピュータでは現実的な時間でできない計算を量子コンピュータで実行してみせることです。Googleのシカモアや光の装置「九章」の実験、見積もりが塗り替えられうる理由をやさしく解説します。

NISQとは、雑音が多く誤り訂正が十分でない中規模の量子コンピュータのことです。長い計算ができない理由、VQEや誤り緩和といった工夫、誤り耐性量子コンピュータ（FTQC）へ続く現在地をやさしく解説します。

量子アルゴリズムとは、重ね合わせや干渉を生かす量子コンピュータ専用の計算手順です。素因数分解を効率化するショアのアルゴリズムと探索を速くするグローバーのアルゴリズムの仕組み、暗号への影響、万能ではない理由をやさしく解説します。

量子アニーリングとは、膨大な組合せから最も良いものを選ぶ組合せ最適化問題を、量子のゆらぎとトンネル効果を使って解くことを目指す方式です。谷底探しのたとえ、ゲート型との違い、実機の実力と性能評価の注意点をやさしく解説します。

トンネル効果とは、エネルギーが足りなくても電子のような小さな粒が壁の向こう側に現れる現象です。波の性質から起こる仕組みと、エサキダイオード、走査型トンネル顕微鏡、量子コンピュータなど身近な技術での活躍をやさしく解説します。

不確定性関係とは、粒の位置と勢いのように組になった二つの量を、同時にどこまでも正確には定められないという量子の決まりです。音のたとえ、野球のボールと電子の比較、スクイーズド光による精密測定への応用までをやさしく解説します。

波と粒子の二重性とは、光や電子が粒と波という正反対の性質を両方とも示すことです。光電効果、ド・ブロイの予言とデビッソン・ガーマーの実験、野球のボールが波に見えない理由まで、量子の不思議さの出発点をやさしく解説します。

量子とは何か。量子は粒の名前ではなく、量が決まった大きさの「ひとかたまり」でやり取りされるときの単位です。プランク、アインシュタイン、ボーアの発見から、原子時計や量子コンピュータを支える「とびとび」の性質までをやさしく解説します。