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時空 解 さんの日記

 
2021
4月 29
(木)
11:00
「驚異の量子コンピュータ」を読んで…その2 (第3章)
本文
皆さんこんにちは、時空 解です。

昨日は表題にも示した書籍「驚異の量子コンピュータ」の第3章:量子コンピュータの夜明け前 を読んでいました。

第2章までの内容は、私のような60歳代の方達にもそれほど驚くような内容では無かったのですが、第3章に入って内容が俄然、義務教育では触れることが殆どない内容のなってゆきます。私の世代からみたら、計算に伴うエネルギーは?なんて疑問、なかなか出てこない事のように想えます。

でも、本書ではこれを真っ向から取り上げているんです。
情報と言うと、何か抽象的なものと捉えがちですが、そうではないのですね。

うーむ… うーむ01

アーター・エカートと言う方が
「『情報』というものは何か抽象的で、実体のないものだと思っている人が多い。しかし実のところ、物理的な実体を伴わない情報など存在しない」
と強調しています。なかなかこんな風に自信を持って強調なんて出来ませんよね。驚きです。汗

古典コンピュータの範疇で考えるならば、計算にともなうエネルギーと言われたり、単にパソコンの消費電力のことを言っていると取れますが…。
書籍の第3章では
「計算にはエネルギーが必要であろうか?」
と言う素朴な問いかけから始まり、可逆的な演算と非可逆的な演算とを比較してエネルギー消費が違う (ロルフ・ランダウアーランダウアーの原理) ことを説明しています。また1973年にはチャールズ・ベネットが途中で情報 (演算を可逆可能にするための情報) を捨てさえしなければ、あらゆる計算は熱を一切出さずに実行できることを理論的に示し (1973年) ています。
ですがこの世に実現する可逆的なもの、はなかなか見つけられなかったのです。後に (1982年) MIT のコンピュータ科学研究室にたいエドワード・フレドキン と トマッソ・トフォリの2人が可逆計算機の具体的なイメージを示すのですが $ 0 $ と $ 1 $ で表現される古典コンピュータをベースに可逆するもので、キュービットと言う発想には至らなかったようです。

結局この書籍の第3章は、計算過程における物理的な発熱量から、可逆性と非可逆性の演算の違いを示し、「ファインマン」と「デイヴィッド・ドイッチュ」を登場させて簡素に章を締めくくるのですが…最後に示される文献がとても重要なんです。

二人の悪魔と多数の宇宙 ー 量子コンピュータの起源 古田 彩 著

ビットからキュービットに飛躍するその苦労が見てとれます。この文献は是非とも詳細に目を通しておいた方が良いでしょう。
多くの情報理論学者、量子物理学者たちの研究が響き合って最終的にデイヴィッド・ドイッチュの "思考実験" がキュービットの構造を表すことになる、その歴史的な流れを見ることができます。

明日にでも、この文献の内容をざっと眺めてブログに投稿したいと思っています。

では今日も休日を始めています。休日の充実こそ、人生の充実です。
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