量子超越性とは何ですか?量子コンピュータは人類文明にどのような影響を与えるのでしょうか?

2019年10月24日、Googleは54ビットの量子コンピュータをリリースしました。これは、人類が初期に開発したばかりのコンピュータに少し似ており、「赤ちゃん」と考えるべきです。しかし、今日の最も強力なスーパーコンピュータでも 10,000 年かかる計算タスクを、わずか 200 秒で完了し、量子コンピュータの「恐ろしい」計算速度を立証しました。

これは世界に衝撃を与えた雷鳴だった。各界の専門家や偉人たちはこう叫びました。「人類は新たな時代を迎えるだろう！」当時の米国大統領トランプ氏の長女イヴァンカ・トランプ氏は、最初の機会に注目を集めながら祝辞を送らずにはいられなかった（上の写真）。

量子コンピューターはなぜそれほど強力なのでしょうか?

Google が発表した量子コンピューターは、プラスチックのバケツに包まれた銅と鉄の破片がカチャカチャと音を立てている山のようで、少し奇妙に見えます。もちろん、しっかりと包まれた金銀財宝の山として想像することもできます。

しかし、それはそれほど単純ではありません。このムーブメント（下の写真）は、外側に 4 層の外殻があり、量子ビットを層ごとにしっかりと包みます。目的は、内部のコアコンポーネントが外部から妨害されるのを防ぐことです。動作効率を確保するため、内部には液体ヘリウムも充填されており、量子ビットを絶対零度に近い環境に保ちます。

このように、量子コンピュータは、極めて静かな環境でのみ奇跡を起こすことができる「レインマン」のようなものです。

人間は計算に10進法を使用しますが、従来のコンピュータは計算に0と1の2進法を使用し、ビットは特定の瞬間に0または1の特定の状態のみを持ちます。量子コンピュータの計算方法とパスは、従来のコンピュータとはまったく異なります。 0と1を重ね合わせた状態で並列に計算するので、速度が指数関数的に増加します。

グーグルの量子コンピュータのニュースが発表されるとすぐに、「マイニング」するためにコンピューティングパワーに依存するビットコインの価格が急落したのも不思議ではない。ビットコインは全部で2100万個しかないため、採掘できるビットコインが1個減るごとに採掘が難しくなり、採掘コストがどんどん高くなり、価格が高騰し続けます。

簡単に言えば、ビットコインのいわゆる「マイニング」とは、特殊なコンピュータソフトウェアで継続的に試行錯誤し、パスワードを解読する最善の方法を見つけることです。量子コンピュータは暗号解読の達人です。関係する専門家の計算によると、従来のコンピューターではRSA暗号システムを解読するのに60万年かかるが、量子コンピューターではわずか3時間で解読できるという。

このようなコンピュータを「マイニング」に使用した場合、その恐ろしい計算能力により、当初2140年までに採掘される予定だったビットコインをわずか数分ですべて採掘することはできないでしょうか？したがって、価格の引き下げは避けられません。幸いなことに、当時はビットコインの残量があまりなく、価格は主に投機によるものだったため、その後急騰しました。

Google は、量子コンピュータの登場は「量子コンピューティングへの画期的な出来事」であると主張している。 Google チームは、量子コンピューティングの能力は、ムーアの法則の指数関数的な速度と比較して、将来的には「二重の指数関数的な速度」で発展すると予測しています。

これはどういう意味ですか？つまり、計算速度は指数的に増加し、累乗は常に 2 ですが、基数は常に前のレベルの結果になります。たとえば、底 2 を 2 乗すると 4 になります。2 番目の底は 4 で、累乗は 2 のままなので、結果は 16 になります。したがって、3 番目の底は 16 です。以下同様に、256、65536、4294967296、18446744073709551616... となります。

これって怖すぎない？

そのため、この画期的な出来事は「量子超越性の証明」と呼ばれています。量子超越性の下では、従来のコンピューターは壊滅的な次元削減の打撃を受けるでしょう。従来のスーパーコンピュータは、量子コンピュータの誕生の前ではもはや話題に上る価値はなく、ましてやさらなる開発などあり得ない。

だから、誰もがこの日、2019年10月24日を覚えておくべきです。この日、小さな量子蝶が海の向こう側でそっと羽ばたきました。そして、すぐに世界と全人類を襲う嵐をもたらすでしょう。

量子コンピュータの開発動向

人類は21世紀に入ってから、あらゆるものがデジタル化へと進んでいます。すべては数字であり、それは、インターネット、モノのインターネット、人工知能、健康と長寿など、すべてを数字を通じて記録、保存、反映、コピー、復元、製造できることを意味します。その結果、コンピュータとネットワークの重要性はますます高まっています。

計算速度の向上は、従来のコンピュータにとって最も重要な研究課題となっています。しかし、従来のコンピュータは二者択一のマクロアルゴリズムを使用しているため、計算速度には上限があり、速度を上げれば上げるほど難しくなります。一方、量子コンピュータは量子の世界における不確定性原理の重ね合わせ状態を利用しており、従来のコンピュータとは比較できません。

なぜこのようなことが起こるのでしょうか?これを「分かれ道で泣く楊子」という中国の寓話で説明する人もいます。この寓話は、戦国時代の楊朱という学者が、道が二手に分かれるたびに、どちらを行けば目的地にたどり着けるのかわからず、迷って決断できずに泣いたという話です。

従来のコンピュータがこの種の問題を解決する方法は、まず 1 つのパスを試し、次に別のパスを試し、2 回のテストを行った後でのみ答えを知るというものです。量子コンピュータは、こうした「間違った道」を一つずつ探っていくという手法ではなく、神が豆を投げて兵士を生み出すように、間違った道をばら撒くのです。スカウトはあらゆる道に派遣されており、どの道が正しいのかすぐにわかるでしょう。

人間社会におけるあらゆる科学技術の創造や社会運営は、迂回効果を解決することに他なりません。あらゆる分野の科目やプロジェクトには「間違った道」（重要な問題）が数多く存在します。正しい道を行けば、すぐに目的地に到着するでしょう。従来のコンピュータの出現により、人類は文明の発展の急速な軌道に乗ることができました。量子コンピューターは人類の文明をより速い発展軌道に乗せるでしょう。

量子コンピュータはまだ生まれたばかりですが、すでに最も強力な従来のベテランコンピュータを何億倍も上回っています。これは本当に衝撃的です。成長すると、その能力は計り知れないものとなるでしょう。

量子コンピュータを開発しているのは Google だけではない。 IBMは2019年1月8日、世界初の独立型量子コンピュータの開発に成功したと発表し、これを外部ユーザーに公開し、53量子ビットの商用量子コンピュータを早急に発売する予定だ。

これは、量子コンピューターがもはや研究や鑑賞のためだけに使われる「珍しい動物」ではないことを示しています。中国の量子コンピューター研究も継続的に進歩を遂げている。中国科学技術大学が開発した「九章」量子コンピュータは、Googleの100億倍の計算速度を持っていると報じられており、追い上げていると言える。

量子覇権のもとで人類社会はどのような影響を受けるのでしょうか?

量子コンピュータが初めて海の向こう側で登場したため、量子超越性をアメリカの覇権の復活と捉える人もいる。実際、量子覇権とは、量子コンピュータを所有する者が覇権を持つということではなく、量子コンピュータの出現が量子時代の到来を象徴することを意味します。

将来的には量子がすべてを支配する、つまり量子コンピュータが絶対的な優位性を享受することになるだろう。もちろん、最先端の量子コンピュータ技術を保有する者は、当然、科学技術分野で重要な地位を占めることになるだろう。

これは人類社会にどのような影響を与えるでしょうか?私が言いたいのは、その影響は私たち一般人には想像もできないほど巨大なものであるはずだということです。しかし、その影響が明らかになるのは約10年後です。多くの専門家は、量子コンピュータの応用の見通しはまちまちだと考えています。

嬉しいのは:

人類の文明はより速い軌道に乗るでしょう。 1,000 年前と比較すると、今日の技術の進歩は 1 年あたりで 1,000 年前よりも速くなっています。 100年前と比べると、1年は100年よりも速く過ぎていきます。将来はどうなるのでしょうか？量子コンピューターは、アインシュタイン以来の100年間よりも1年で速い技術進歩を遂げるでしょう。

まず、量子コンピュータは、天文学、物理学、化学、数学、遺伝学などあらゆる基礎分野の進歩を大いに促進し、量子力学の不思議な効果、暗黒エネルギー、暗黒物質の正体、遺伝暗号の解読など、近年ますます基礎理論を覆い隠してきた暗雲を解き明かすでしょう。第二に、航空、宇宙、エネルギー、生物学、医学、健康と長寿、情報化とインテリジェンスなど、さまざまな分野で大きな進歩が引き続き起こるでしょう。

今後、最も大きな変化は、さまざまな肉体労働、翻訳、記者、研修、レジ係、アシスタント、警備員、運転手、カスタマーサービス、トレーダーなど、ますます多くの仕事が人工知能に置き換えられることです。米国スタンフォード大学のカプラン教授は、近い将来、米国の登録職業720種のうち47％が人工知能に置き換えられ、中国ではこの割合が70％を超える可能性があるという統計を出しています。

仕事が奪われた人たちはどうするのでしょうか？昔の荷馬車や馬車が廃止されたように、新しい仕事もどんどん生まれてくると思います。これらの御者の子孫は失業することはなく、むしろより楽で立派な仕事に就いた。さらに、将来、人類は余暇や旅行に費やす時間が増え、より多くの幸福と楽しみを得ることになるでしょう。

心配なのは、次の点です。

人工知能と量子コンピュータを組み合わせることで、画期的な改善が実現する可能性があります。 Google の科学者カーツワイル氏は、2045 年までに人工知能の創造性がピークに達し、現在の人類の知能の 10 億倍を超えると考えています。これは恐ろしい予言です。人間はまだそれを制御できるのでしょうか?

多くの科学者や起業家は、人類が最終的に人工知能によって滅ぼされるのではないかと懸念を表明している。

どうすればいいですか？カーツワイル氏は、人類は遺伝子プログラミングを完全に変革し、過去1000年間使用されなくなった遺伝子を廃棄し、生命を新たなオペレーティングシステムへと昇華させなければならないと述べた。これは私が過去に何度も言ってきたことでもあります。科学技術文明の高度化に伴い、低レベル文明から高レベル文明へと移行するためには、人類自身の存在のあり方も高度化されなければなりません。

人間のレベルアップには2つの方向性があります。 1つは、人工知能と遺伝子科学を組み合わせた変革を実現し、人間を超人にすることです。このとき、人間はサイボーグ（半分人間で半分機械）になります。 2つ目は意識を達成すること、つまり意識をアップロードまたは転送し、意識の形で存在し、不死を達成することです。

このような人間と量子コンピュータを組み合わせると、現在の人間よりもはるかに高い寿命と IQ を持つ超人になります。将来、改造されていない「本来の」人間は超人たちの前ではカメムシのような存在となり、下水道に流されても誰も同情しなくなるだろうと信じる人もいる。

世界は本当にこのようになるのでしょうか？これが我々皆が期待する世界なのでしょうか？任正非氏の言葉でこの記事を締めくくりたいと思います。

世界は最終的に人工知能へと向かうでしょう。今後20〜30年の間に、人類の間に大きな革命が起こることは間違いないでしょう。誰もがこの革命の恐ろしさを目にした。任正非氏はまたこうも述べた。「遺伝子技術と電子技術が一つの技術に統合されたら、世界はどうなるだろうか？」想像もつきません。

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