理研の量子コンピュータ「叡」の革新が「日本半導体の未来」を照らす納得の理由
量子コンピュータは、従来のコンピュータよりもはるかに高速な計算能力を持つことが特徴であり、自然界の謎解明にも期待されています。
量子コンピュータは、従来の0と1のデータ表現とは異なり、同時に複数の状態を表現できるため、計算効率が飛躍的に向上します。
量子コンピュータの活用により、スーパーコンピュータの計算速度を大幅に上回る可能性があり、未来の先端技術に貢献することが期待されています。
先端半導体の国産化を目指す新会社ラピダス。同社が2027年の量産化を見据える「2ナノ半導体」について「量子コンピュータに欠かせない先端半導体」と語るのが、政府の経済安全保証の審議委員に加えてラピダス社外取締役を兼務する小柴満信氏だ。前編に続き、2024年7月に書籍『2040年 半導体の未来』（東洋経済新報社）を出版した同氏に、日本が2ナノ以降の先端半導体の開発に注力すべき理由、そして量子コンピュータに秘められた可能性について聞いた。（後編/全2回）
■ スーパーコンピュータの計算速度を凌ぐ「量子コンピュータの実力」
──前編では、世界が半導体に注目する背景や、日本が半導体産業を復活させるべき理由について聞きました。著書『2040年 半導体の未来』では、半導体の未来を左右する次世代テクノロジーの一つに「量子」を挙げていますが、そこにはどのような理由があるのでしょうか。
小柴満信氏（以下敬称略） 量子をコンピュータ処理に活用すると、これまでの科学では考えられないようなパフォーマンスをあげることができようになるためです。
量子は極めて小さい粒子の総称で、原子や電子、原子核、陽子、中性子などを指します。原子というと「1億分の1㎝」と超ミクロの大きさですから、私たちが普段見ている世界で起こる物理法則とは全く異なる物理法則が働いています。そうした量子特有の物理法則を計算に用いることが量子コンピュータの特徴です。
量子コンピュータを使えば、世界最高速のスーパーコンピュータで1万年かかる計算を、200秒の超高速で解くことができます。従来型のコンピュータではあらゆる情報を0と1で表しています。例えば「ハンドウタイ」の「ハ」は0と1を組み合わせた24ケタの数字で表現されます。しかし、量子コンピュータであれば0と1を同時に表せるため、24ケタを一発で表現することが可能になるのです。
また、量子情報（自然界の状態）を量子状態（デジタル化せず、そのまま存在・保存されている状態）のまま扱って計算できるため、自然界のさまざまな謎の解明につながることも期待されています。
