量子コンピューターは、AI よりも差し迫った脅威である可能性があります
公開: 2018-02-07量子コンピューティングは、1990 年代末に起きた 2000 年問題のコンピュータ バグよりも大きな負担をビジネスにもたらす可能性がある
イーロン マスクやスティーブン ホーキングなどは人工知能の滑走路について警告してきましたが、もっと差し迫った脅威があるかもしれません: 量子コンピューティングです。 1990 年代末に起きた 2000 年問題のコンピュータ バグよりも大きな負担を企業にもたらす可能性があります。
量子コンピューターは、サイエンス フィクションから抜け出したようなものです。
「巡回セールスマン問題」では、セールスマンが特定の一連の都市をそれぞれ 1 回だけ訪問し、可能な限り最も効率的なルートで最初の都市に戻る必要があります。
都市の数が増えるにつれて、問題は指数関数的に複雑になります。 たとえば、ラップトップ コンピューターで 22 都市間の最も効率的なルートを計算するには、1,000 年かかります。 量子コンピューターはこれを数分、場合によっては数秒で実行できます。
量子コンピュータ V/s クラシック コンピュータ
情報が 0 と 1 で表される従来のコンピューターとは異なり、量子コンピューターは量子ビット (キュービット) と呼ばれる粒子に依存しています。 これらは、値 0 または 1、または両方の値を同時に保持できます。つまり、「0+1」として示される重ね合わせです。 すべての可能性を同時にレイアウトし、結果を測定することで問題を解決します。 これは、考えられるすべての数字と数列を同時に試してコンビネーション ロックを開くのと同じです。
アルバート・アインシュタインは、量子力学の他の原理の 1 つであるエンタングルメントに非常に懐疑的だったので、それを「遠く離れた不気味な作用」と呼び、それは不可能だと言いました。 「神は宇宙でサイコロを振らない」と彼は主張した。 しかし、ホーキングスが後に書いたように、神は「彼の袖にいくつかのトリック」を持っているかもしれません.
クレイジーに見えるかもしれませんが、IBM、Google、Microsoft、および Intel は、量子コンピューターの実用化に近づいていると述べています。 IBM は、一部のクライアント向けにクラウド サービスとして量子コンピューティングの初期バージョンをすでに提供しています。
量子コンピューターの開発競争
テクノロジー企業、防衛請負業者、大学、政府の間で世界的な競争が繰り広げられており、宇宙の最大の謎のいくつかを解決する可能性を秘めた高度なバージョンを構築し、世界中のほぼすべての安全なデータベースを解読できるようにしています。
現代のセキュリティ システムは、RSA (発明者である Ron Rivest、Adi Shamir、および Leonard Adleman にちなんで名付けられました) と呼ばれる標準の暗号化アルゴリズムで保護されています。 非常に大きな数の素因数を見つけることで機能し、解決する必要があるパズルです。 15 などの小さな数を素因数 (3 x 5) に減らすのは簡単ですが、数百桁の数を因数分解するのは非常に難しく、従来のコンピューターでは数日から数か月かかることもありました。
しかし、IEEE Spectrum によると、一部の量子コンピューターはこれらの計算にも取り組んでいます。 量子コンピューターは、いつの日か、機密通信、銀行口座、パスワード データベースのスケルトン キーを効果的に提供できるようになるかもしれません。
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政府がどの程度の進歩を遂げたかはわかりませんが、2016 年 5 月、IBM は、研究者がアルゴリズムや実験を実行できる5 キュービットの量子コンピューターを利用できるようにするという発表で世界を驚かせました。 次の 10 年で 50 から 100 キュービットの量子プロセッサが可能になると予想していました。
量子コンピューターの同時計算能力は、利用可能な量子ビットの数に応じて指数関数的に増加するため、50 量子ビットのコンピューターは、世界のトップ スーパーコンピューターの能力を超え、研究者が「量子超越性」と呼んでいるものを提供します。
IBM は 18 か月後に、公開されているプロセッサを 20 キュービットにアップグレードすることを発表し、別の驚きをもたらしました。また、50 キュービット プロセッサの運用プロトタイプを構築することに成功しました。これにより、量子超越性が得られます。
IBM がこれを確実に機能させ、量子ビット数をさらに 2 倍にできれば、結果としてコンピューティング速度が向上し、会社 (および同様の容量を持つ他のプレーヤー) に信じられないほどの力がもたらされます。
はい、これから、より良い天気予報、財務分析、ロジスティクス計画、地球に似た惑星の探索、創薬など、多くの利益がもたらされます。 しかし、セキュリティのためにパンドラの箱を開くこともできます。
準備ができている企業や政府を私は知りません。 ただし、すべてが防御を構築する必要があります。 彼らは、2000 年のバグのためにアップグレードしたのと同じように、RSA 暗号化を使用するすべてのコンピューター システムをアップグレードする必要があります。
セキュリティ研究者の Anish Mohammed は、「量子安全」なアルゴリズムの開発が大幅に進んでいると述べています。
有望な分野の 1 つは行列乗算です。これは、量子コンピューターが非常に多くの情報を分析できる技術を利用しています。 別の取り組みには、一般的な公開鍵暗号化システムのように因数分解に依存しない、コードベースの署名方式の開発が含まれます。 代わりに、コードベースの署名は、コーディング理論における非常に困難な問題に依存しています。 したがって、技術的な解決策は手元にあります。
しかし、大きな課題は、今日のシステムを「ポスト量子」の世界に移行することです。 2000 年問題の修正には何年もかかり、テクノロジー セクターに恐怖と大混乱をもたらしました。 ただし、そのためには、締め切りが何であるかを知っていました。 ここでは、5 年かかるのか 10 年かかるのか、あるいは企業が今からわずか 18 か月後に、より高度なマイルストーンを発表するのかどうかはわかりません。
さらに悪いことに、勝者は沈黙を守り、利用可能なすべての情報を収集する可能性があります。
[Vivek Wadhwa によるこの投稿は、最初に公式 Web サイトに掲載され、許可を得て複製されました。]