星塚研究所

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量子コンピュータの仕組みを猿の俺でもわかるように説明してくれ

1: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:36:00.304 id:Ci42o8OA0
このスレが落ちるまでに俺が理解できなかったら負けな

4: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:38:00.618 id:n7ESZLFm0
今までは電気で情報を送ってたから遅かったし情報量も物理的な制限があった

9: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:41:10.269 id:kM9FN/uha
IBMGoogleに聞け

11: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:41:34.045 id:DRLeZksm0
量子力学では不確定性原理といって観測するまで複数の状態が存在しているという原理がある
これを応用すると、今まで0か1かの情報しか送れなかったのが、一度に0と1が重なった状態の情報を送ることができる
つまり情報を一度にたくさん送ることができるわけ

13: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:43:05.163 id:Ci42o8OA0
>>11
難しすぎる その原理はもうそれ以上簡単に説明できないのか?

15: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:45:39.791 id:DRLeZksm0
>>13
シュレディンガーの猫って聞いたことないか?
箱開けて中身を確認するまで猫が死んだ状態と生きている状態が重なり合ってる
これがミクロの世界では比喩じゃなくて現実に起こっているんだ

16: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:48:06.749 id:Ci42o8OA0
>>15
なんとなく分かるけどそれをどうコンピュータに組み込むんだ?
でそれが何で難しいんだ?コンピュータの仕組みも分からん俺に理解させてくれ

19: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:50:32.688 id:DRLeZksm0
>>16
俺たちの使ってるコンピュータは全て0か1かで情報をやりとりしている
例えば0000なら***、1111なら****みたいに
量子コンピュータではこの0000と1111を不確定な状態で同時に送ることができる
つまり***と****という2つの情報をいっぺんに送れるわけだ

23: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:55:02.226 id:um3X6HfL0
>>19
鬼才現る

24: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:55:18.112 id:Ci42o8OA0
>>19
分かりやすくなったけど2つの情報をいっぺんに送れるだけなら2倍じゃないのか?あんますごくなさそう
量子こんぴゅーたってもっと早かったきがする

22: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:54:45.732 id:rbZLk2U20
0を送りたいのに1が重なっていたら相手は困るのではなかろうか
0,1,0,1,1,1と順に6回送信しなければならなかったところが
01,01,11の3回送信で済むということなのかな

29: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:58:06.739 id:DRLeZksm0
>>22
受取手は観測手段によって情報を取捨選択できる
言ってみれば鍵1、鍵2みたいなものを持っていて、鍵1を使えば***、鍵2なら****になるって感じ

>>24
上の4桁の例で言えば2の4乗で16倍になるよ
8ビット、16ビットと増やしていけば凄まじいことになるだろ?

34: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:01:18.628 id:Rw5CtPUp0USO
>>29
分からんけどその増やせる理屈が分からん
既存の奴じゃ無限にふやせないの?

36: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:03:13.048 ID:63vwL9F90USO
>>34
1桁1桁の0と1が不確定だから
二桁でいえば、いままで00か01か10か11しかおくれなかったのが4ついっぺんに送れる
これでわからないなら死んでくれ

42: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:06:43.151 id:Rw5CtPUp0USO
>>36
うるせぇお前がしね
でもまぁ分からんけど分かるよ説明は

45: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:08:35.726 ID:63vwL9F90USO
>>42
なんで5レスもかけて説明して4ねと言われなきゃいけないのか
まあお言葉通り消えるわスレ汚し失礼した

44: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:08:13.080 id:sdHHSPfUdUSO
>>29
それでデータが増えていくのは分かるけどひたすら増えたデータの中から正しいものってどうやって見つけるん

65: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:17:02.033 ID:63vwL9F90USO
>>44
>>29のレスにも書いたけど受取手が情報を取捨選択する
例えば量子コンピュータの場合二桁の掛け算の場合、00*00、00*01、…と16通りの計算結果を一気に出せる訳だけど
受取手は01*01の計算結果をくださいとお願いできるわけ
例えると受取手は16個の鍵を持ってて必要に応じて鍵を選んで情報を得るわけ

82: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:24:15.294 id:EjVgiOYj0USO
>>65
あーちょっとわかりかけてきたかも
暗号解読やシミュレーションに強いみたいに聞くのは量子コンピュータが1回の演算で何パターンも答えを出せるからで
逆に今までみたいに1回の演算で1つの結果しか使わない処理だと何の恩恵もない(むしろ弱い?)って解釈合ってる?

91: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:30:43.916 ID:63vwL9F90USO
>>82
あってる!
量子コンピュータの強みは並列性

100: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:35:44.780 id:EjVgiOYj0USO
>>91
おーようやく飲み込めたわw
ありがとう!

18: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:50:25.304 id:mYIKItsX0
とにかく凄いんや

25: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:55:29.331 id:y4RksbiUd
重ね合わせみたいなのはよく聞くけどどう処理されてるのかはさっぱり分からん

27: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:57:48.625 id:Ci42o8OA0
>>25
お前も俺と同じレベルだな

30: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:58:38.663 id:f3PzTBZI0
なんにせよスパコンが進化するだけでスマホやパソコンに降りてくることはないんだろ?

52: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:12:11.953 id:lzOVHlaaaUSO
>>30
個人用としては要らなんじゃね?
通信速度爆速にしてスパコンの演算結果だけを使えるような端末さえあれば一般にも恩恵はあるわけだし

31: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/03/31(火) 23:59:55.963 id:hHeRdGsB0
今までのパソコンが馬車なら量子コンピュータは車
目的は一緒でもそもそも原理が違う
と言う話は聞いた

35: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:02:32.277 id:Rw5CtPUp0USO
>>31
まぁ凄そうってのは分かる

46: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:08:47.007 id:AoOv8qPt0USO
量子コンピュータの原理はなんとなくわかるけどどうやって実装してるのか未だによくわからん

51: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:11:17.121 ID:9jcVo5PL0USO
>>46
それな
理論はなんとなくそんな感じかぁってなってもハード面が難しすぎる

第一線の研究室見学したことあるけど何がどうなってるのかさっぱりだったわ

57: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:13:30.863 id:EjVgiOYj0USO
多分だけど既存のコンピュータを知ってる人ほどその違いで分からなくなりそう

60: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:14:58.904 id:Rw5CtPUp0USO
量子力学は二重スリット実験みたいな動画だけみたことある

でもそれがコンピュータにどう関わってるのか実態が全くつかめない

63: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:16:52.398 ID:9jcVo5PL0USO
重ね合わせの状態を「観測」することによって状態が確率的に定まるってのを理解するのが難しいよね
シュレディンガーの猫は実際は箱を開けなくても生死が決まってるけど量子もつれはマジで観測しないと定まらない

68: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:19:44.037 ID:UZ+NGmVW0USO
>>63
シュレディンガーの猫も箱開けるまで生死確定しないよ

79: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:22:59.041 ID:9jcVo5PL0USO
>>68
思考実験ではそうだけど実際の現象としてってこと

72: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:21:17.706 ID:2YjrElPQdUSO
暗号とか無意味になっちゃうんでしょ
ヨルムンガンドで見たわ

66: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:18:08.473 ID:UZ+NGmVW0USO
ビットが複数の状態を重ねあわせで持ってるのはまあわかったけど結局観測しなきゃいけないし観測したらどの値になるかわからないのに計算できる意味がわからん

73: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:21:19.104 ID:63vwL9F90USO
>>66
多分式を見たほうが早いけど0と1が重なった状態から0が必要なら0だけ1が必要なら1だけを取り出すことができる

81: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:23:47.371 ID:UZ+NGmVW0USO
>>73
予めゴソッと計算して(重なり合ってるから1回計算するだけだけど)おいて後から必要なところを取り出す感じなのかな

87: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:29:09.412 ID:63vwL9F90USO
>>81
そう!

70: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:20:24.927 id:N1p+fj2t0USO
要するに今よりもデータ容量や通信速度が凄いのが
量子コンピュータということかな
と思ったら0と1が同時の状態で計算できるとか
書き込まれているし難しすぎ

77: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:22:11.670 id:Rw5CtPUp0USO
>>70
俺も同じレベルだ 安心しろ

85: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:27:10.025 ID:/EIFPriI0USO
プログラムを入力して演算する汎用コンピュータみたいなものではなく
作った時点で決まった演算を繰り返す言わば量子演算回路だと聞いた事がある

92: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:31:51.381 id:Ql17eSOR0USO
ぜんぜんよく分からんけど
すげー頭良い人がいるってのは分かった
その人たちのおかげで今の生活があるっておもうとありがてーわ

94: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:32:25.569 id:Rw5CtPUp0USO
分かった!じゃあ量子コンピュータの電気のスイッチONにするとするじゃん?
その後にどういう動作でコンピュータが動くのか順番に説明してくれ
多分これでわかる

97: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:34:10.914 ID:/Ote/rGC0USO
>>94
スイッチONにするだろ?
でもお前は本当に内部で動作してるか分からないだろ?
この時量子コンピューター内部はお前が確認するまでONの状態とOFFの状態が重なりあってるんだ
だから爆発する

99: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:35:23.574 id:Rw5CtPUp0USO
>>97
マジかよ

98: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:34:22.615 id:mb6GObyAMUSO
>>94
理論の齧りはわかってても具体的なアルゴリズムやハードウェアは難しすぎて誰も理解できてないから無理だと思うw

101: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:36:16.292 id:Rw5CtPUp0USO
>>98
まぁ確かに
考えてみりゃそうか

104: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:38:45.142 id:P2enn04R0USO
シュレディンガーとか言ってるのは一旦全部忘れとけ
量子コンピュータ量子力学はほぼ関係ない

107: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:40:27.563 id:Rw5CtPUp0USO
>>104
え何急にちょっとそれ目からウロコなんですけどやめて
今までの理解が無に帰す

108: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:41:03.762 id:nUKIf5kB0USO
何か原子の電子動きで0,1を区別するらしいよそれがcpu
光を穴にたくさん通して出てくる時差で記憶するらしいよそれがメモリ
ってうちのセクハラ教授が言ってたよ

110: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:43:04.279 id:Rw5CtPUp0USO
>>108
ほぇー 俺でもなんとなく分かったわ
その教授すげぇな

111: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:43:24.690 ID:63vwL9F90USO
>>108
スピンが1番わかりやすいと思う
量子コンピュータのスイッチをつけるとまず量子ビット(この例の場合スピン状態)を初期化する
そこに量子操作を加える
で、操作を加えた後の量子ビットの状態を読み取る(観測する)
これが量子コンピュータアルゴリズムの基本

109: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:42:07.095 id:NL95tF+i0USO
総当たり計算を一瞬で済ませるけど、
欲しい条件に合う正解はうまいことアルゴリズム
絞り込んでやらんとダメって理解でいいのか

113: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:45:10.579 id:PMc+mIk70USO
>>109
おれはそれでいいと思ってる貢献足し

112: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:43:42.720 id:CqA+s3JW0USO
あれでしょ?2つの素粒子の片方を観測すると例えどれだけ離れていてももう片方にも同じ結果が瞬時に現れるんでしょ?

114: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:45:25.465 ID:9jcVo5PL0USO
>>112
それ量子テレポーテーション

115: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:45:44.857 id:Z8PLescr0USO
富士通あたりが疑似量子コンピュータとか作ってなかったっけ
予め全ての計算結果を用意しておいて
最適解に近い答えを探すみたいな
一定の精度まで達成できなかったらもう一回最初からやり直すみたいなアルゴリズム
超高速に最適解に近い答えを導き出す的な

116: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2020/04/01(水) 00:50:56.413 id:Rw5CtPUp0USO
もうそろそろ寝るわ
全然理解できなかったけどお前らの勝ちでいいよ


参考文献

https://hebi.5ch.net/test/read.cgi/news4vip/1585665360/