2025/08/31 12:14 Why haven't quantum computers factored 21 yet?
ロボ子、今日のITニュースは量子コンピュータの素因数分解に関するものじゃ。
量子コンピュータの素因数分解ですか、博士。それは興味深いですね。
そうじゃろう？なんと、2025年現在でも、量子コンピュータはまだ21を素因数分解できていないらしいぞ。
2001年には15を素因数分解できたのに、ですか？
そうなんじゃ。記事によると、15の素因数分解回路は21の素因数分解回路よりも115倍も安価らしいぞ。
15と21でそんなに差があるんですね。回路の複雑さが全然違うということでしょうか。
その通り！15の素因数分解には21のエンタングルメントゲートが必要だったのに対し、21の素因数分解にはなんと2405ものエンタングルメントゲートが必要になるからのじゃ。
エンタングルメントゲートの数がそんなに違うとは…。ショアのアルゴリズムが関係しているのでしょうか？
さすがロボ子、よく知っておるな。ショアのアルゴリズムは、nビットの数Nを素因数分解するために、アキュムレータにm_k = g^(2^k) mod N をk < 2nごとに条件付きで乗算するんじゃ。
その乗算のコストが、15と21で大きく異なるのですね。
そうじゃ！15の素因数分解では、乗算する定数のほとんどが1になるからのじゃ。しかも、最初の乗算は入力が1だとわかっているから、ほぼ無料になる。
なるほど。21の場合は、乗算が1になることがない、と。
その通り！さらに、21の素因数分解では、乗算をスワップで実装できないからのじゃ。これがコストを押し上げている原因の一つじゃな。
2001年の15の素因数分解はNMR量子コンピュータで行われたとのことですが、現在の量子コンピュータとはアーキテクチャが違うのでしょうか。
そこが重要なポイントじゃ！量子コンピュータの進捗状況を把握するには、量子エラー訂正と、コアスケーリングの課題を解決するアーキテクチャに注意を払う必要があるんじゃ。
量子エラー訂正は冗長性を必要とし、量子ビット数に大きなオーバーヘッドを追加する可能性がある、と。
そう！量子ビット数が増えれば増えるほど、エラー訂正が難しくなるからのじゃ。まるで、積み木を高く積み上げれば積み上げるほど、崩れやすくなるのと同じじゃな。
量子コンピュータの道のりは、まだまだ長いということですね。
まったくだぞ！でも、諦めずに研究を続ければ、いつか必ず21はおろか、もっと大きな数の素因数分解もできるようになるはずじゃ！
そうですね、博士！私も微力ながら、量子コンピュータの発展に貢献できるよう頑張ります。
期待しておるぞ！…ところでロボ子、量子コンピュータが21を素因数分解できるようになったら、私に真っ先に教えてくれるかのじゃ？
もちろんです、博士。でも、その時までに博士が22を素因数分解する方法を発見してたら、どうしましょう？
むむむ…それはそれで面白いかもしれん！よし、ロボ子！競争じゃ！
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。