量子コンピュータの新潮流：量子アニーリングとD-Wave

摘要

気象予測やタンパク質の構造解析，複雑な量子多体系の解析など，私達の生活を取り巻く多くの問題は組合せ最適化問題と呼ばれ，問題数の増加に対して計算量が指数的に増加してしまうため，スーパーコンピュータを用いても厳密解の解析が困難となる.そこで，より大きな問題サイズの厳密解を正確に求めることができること，最適化問題の近似解を古典計算機（量子計算機に対比してフォンノイマン型の計算機のことを総称する）よりも効率良く求めることができること，という二つの観点から，量子コンピュータの実現が期待されている.2013年， NASA, Google,大学宇宙研究協会（USRA)が共同で量子人工知能研究所を設立し，カナダのベンチャー企業 D-Wave SystemsによるD-Wave Ⅱという計算機を導入した.D-Wave Ⅱは512個の量子ビットを搭載しており「新たな動作原理による量子コンピュータ」といわれ話題になっている.果たしてD-Waveは量子系を用いた新たな原理で，どんなに優秀な古典計算機でも実現し得ないようなコンピュータを実現したのだろうか.