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【科学】グーグルが世界で初めて「量子コンピュータ」による化学反応シミュレーション成功、将来的には全く新しい化学物質を開発可能に

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1 :2020/09/02(水) 21:52:28.57 ID:I4oqB+tO9.net

グーグルが開発した54量子ビットの量子コンピューター「Sycamore」は従来型コンピューターが1万年かかる計算を200秒で解いた/Credit:James Crawford

Googleの研究者たちによって、化学反応を量子コンピュータでシミュレートすることにはじめて成功しました。

シミュレートされた反応自体は非常に簡単なものですが、量子コンピュータのより汎用的な用途に向けた大きな第一歩です。

8月28日に「Science」に掲載された研究によると、使用されたのは「Sycamore(シカモア)」と呼ばれる54量子ビットを備えた量子コンピュータとのこと(量子ビットについてはこちらの記事も参考に)。

このSycamoreは2019年に従来型のコンピュータが1万年かかる計算を僅か200秒で解き、量子コンピュータの優位性(量子超越性)を実証したことでも有名です。

量子コンピュータの参戦により、化学シミュレーションの世界に激震が訪れようとしています。

これまで既存のコンピュータを用いて、多くの化学反応シミュレーションが行われました。

しかし化学反応に参加する原子や分子が増えるたびに計算は指数関数的に複雑になります。

そして悲しいことに、現在のコンピュータには、そのような爆発的な複雑さの上昇についていくことが厳しくなってきています。

一方、量子コンピュータにとって計算量の増加はそれほど苦にはなりません。

量子ビットを1つ増やすごとに処理能力が2倍になるため、適切なアルゴリズムを用いれば、計算能力もまた爆発的な増加が見込めるからです。

今回の研究で使われたSycamoreは54量子ビットを備えており、2の54乗個の演算を並列計算により同時に行うことが可能です。

今回の研究でシミュレーションの対象となったのは、ごく簡単な化合物で2つの窒素原子と2つの水素原子から構成される「ジアゼン分子」です。

このジアゼン分子には水素原子の位置が上の図のように同じ方向にあるパターン(シス)と、異なる方向にあるパターン(トランス)の2つの状態が知られています。

シミュレーションではこのジアゼン分子が2つの状態に変化させる過程が計算されました。

結果、量子コンピュータを用いた反応シミュレーションは、既存のコンピュータによる計算値、及び現実世界の測定値と一致しました。

今回シミュレートされた反応は非常に単純なものであり、一般に普及しているノートパソコンでも十分再現可能です。

しかし、この最初の一歩は計算化学の分野にとって非常に大きな前進となります。

量子コンピューターは量子ビットを増やしたり、簡単なアルゴリズム(計算方法・計算手順)の変化でスケールアップが望めるからです。

そのためグーグルの研究者たちは、将来的には全く新しい化学物質を計算によって開発することも可能だと述べています。

現在、既存のコンピュータの性能を量子コンピュータが凌駕しつつあります。

化学実験は実験室ではなく、パソコンの前でするという時代が、もうすぐそこまで来ているのかもしれませんね。
https://nazology.net/archives/67951

 




2 :2020/09/02(水) 21:53:52.65 ID:LxWZi9vE0.net
瞳にピアスは名曲

 

33 :2020/09/02(水) 22:02:18.74 ID:yyyISpWd0.net
>>2

それって動物に例えるとなんですか?

  

217 :2020/09/03(木) 00:01:43.47 ID:f3zhM9pE0.net
>>2

タイトルはまったく駄目だね。
曲は知らないけど

  
3 :2020/09/02(水) 21:54:24.02 ID:lz1J1mBW0.net
ほいきた
アメちゃんの勝利
媚中の馬鹿ども死亡

 
4 :2020/09/02(水) 21:54:29.28 ID:NhWwEsU30.net
猟師コンピュータ?

 

6 :2020/09/02(水) 21:56:04.92 ID:SmW0XV0Q0.net
>>4

そう。木の葉をチョイとどけふまではその下に隠された肉が何の肉かはわからないままに
今晩のメニューを決定するときに使う

  
5 :2020/09/02(水) 21:54:54.56 ID:lnk+gezV0.net
世界が変わる分水嶺を超えたかー
グッバイ人類やな

 
7 :2020/09/02(水) 21:56:12.17 ID:7PzpWbVT0.net
化学反応をシミュレーションできるアルゴリズムがあるのか?
シュレーディンガー方程式を数値的にゴリゴリ解くタイプのは量子コンピュータじゃ無理って聞いてたけど

 

26 :2020/09/02(水) 22:00:51.20 ID:P0e19Ru90.net
>>7

そのアルゴリズムを含めあらゆるソフトウエア的な実験を世界中でやってる最中
なんせ旧世代のコンピューターとは根本が違うからゼロからソフトウエアを制作してる。だからグーグルやマイクロソフトが凄まじい金をかけてるし
中国も次のコンピューターの覇権を取るのに全力でやってる。

日本はなんもしてないけど

  
9 :2020/09/02(水) 21:57:18.89 ID:2/feiZc40.net
今の技術だとかけ算が出来るだけでしょ?

 

23 :2020/09/02(水) 21:59:42.31 ID:gMikZ4fq0.net
>>9

量子化学計算が今までとは完璧に違った物になる
割と近いうちにガウシアン6-31を葬り去る事になるだろうな

  
10 :2020/09/02(水) 21:57:33.85 ID:TSNw76Dp0.net
従来1万年かかってたコンピューターってどのぐらいのスペックなんだろう?

 
11 :2020/09/02(水) 21:57:34.41 ID:C/euK9mT0.net
いよいよ化学実験もいらなくなるか

 
12 :2020/09/02(水) 21:58:13.14 ID:P0e19Ru90.net
一方、日本はスパコンの世界一で喜んでいた

つうか、本当に日本っておいていかれてるよな。で、日本人はその事に気が付いてないどころか逆に喜んでる状態だもの

 

67 :2020/09/02(水) 22:12:05 ID:O9H3hNKj0.net
>>12

量子コンピューターがスーパーコンピューターに直ぐに取って変わると妄想してるんだろうなw
量子コンピューターはまだ基礎の基礎の段階で実用化は遠い先の話
だから、今現在も世界中でスーパーコンピューターの開発競争が激しいんだよ
人前で発言する前に少しくらい勉強しようよw

  

99 :2020/09/02(水) 22:21:51.22 ID:P0e19Ru90.net
>>67

おまえが世界は進歩しないという妄想に取りつかれてるだけ。10年であらゆるものが変わるし20年あればもっと変わる。
つうか、世界中でスパコンの開発競争なんてしてないよ。今の時代はネットで繋げばいいだけなのになんで一ヵ所にCPU集めるスパコンの開発すんだよw

バカなのか?

  

186 :2020/09/02(水) 23:24:11.31 ID:SqPiLlYD0.net
>>99

そりゃ通信路の遅延を問題とせずに、分割できる問題を解くからだろう
スーパーコンピュータってのは、プロセッサの連結や通信を含めての装置だからな

  

148 :2020/09/02(水) 22:50:45.06 ID:xXZD7PP80.net
>>12

いや普通に量子コンピュータでも研究してるし先行してるのもある。

  

159 :2020/09/02(水) 22:59:11 ID:agp/qfg70.net
>>12

>>13
量子コンピュータって日本人が考えたものじゃん

  

211 :2020/09/02(水) 23:56:49.92 ID:cuoFauz60.net
>>12

何を今更
もう落ち目なんやからしゃーない
そこを楽しもう

  
13 :2020/09/02(水) 21:58:15.98 ID:yVd+XiZV0.net
ジャップがこれに追いつくのに何万年かかるの?

 

105 :2020/09/02(水) 22:24:29 ID:StingtEu0.net
>>13

半島へ帰れ。

  
14 :2020/09/02(水) 21:58:29.55 ID:gMikZ4fq0.net
これで生体分子レベルでの化学反応を今までとは比べ物にならない精度と速度でシミュレートできるようになった

 

16 :2020/09/02(水) 21:58:45.40 ID:SmW0XV0Q0.net
>>14

ならん

  
15 :2020/09/02(水) 21:58:42.21 ID:RZz5f9tU0.net
早く癌の特効薬見つけてよ

 
17 :2020/09/02(水) 21:58:51.79 ID:opxmija10.net
優位性が証明されたのは良い事
着実な前進

そこから実用化までが
遥か彼方 俺らは生きてない

 

37 :2020/09/02(水) 22:03:26 ID:P0e19Ru90.net
>>17

今のスピードで開発が進むならあと20年もすれば世界からスパコンはなくなる。小型化がどの程度進むかわからないから小型の物は旧世代
コンピュータがあるかもしれないけど、ある程度の大きさのコンピューターは量子コンピューターが標準になるよ。

この10年の量子コンピューターの進歩を見ればわかる

  

130 :2020/09/02(水) 22:40:03 ID:opxmija10.net
>>37

はいはい

  
18 :2020/09/02(水) 21:58:52.86 ID:aLMR2Kku0.net
だからな、これからはAI競争
AIでトップを取った国が覇権国家になるわけだ
日本には関係ないけどな

 

60 :2020/09/02(水) 22:09:57 ID:z5MGAgYo0.net
>>18

アメリカ以外の国が勝ったらアメリカが激怒するだろ

  
19 :2020/09/02(水) 21:58:58.17 ID:2MWCsZQF0.net
将来すごい計算能力のコンピューターが開発されたら
全ての平行世界の現在の姿が分かるかもね

 

28 :2020/09/02(水) 22:01:29.34 ID:3eMXsK6G0.net
>>19

それは絶対に不可能。
なぜならその量子コンピュータは自分自身も含めて宇宙に無数に存在する量子コンピュータのシミュレーションもしなきゃならん

  
20 :2020/09/02(水) 21:59:01.98 ID:3eMXsK6G0.net
既存のコンピーターで一万年かかるといっといて、ノートパソコンでも計算できるってどういうこと

 

25 :2020/09/02(水) 22:00:43.97 ID:yVd+XiZV0.net
>>20

遅いか早いかっていうだけ
富岳の飛沫シミュレーションも遅いか早いかっていうだけでスマホでもできるよ

  

102 :2020/09/02(水) 22:22:59.78 ID:7WkiatI+0.net
>>20

一万年かかる問題を解いたというのは去年のことみたいだから、今回解いたものとは別の問題なのでは?

  
21 :2020/09/02(水) 21:59:24.69 ID:7x0bNqKh0.net
凄いねえ、google
始めは1人が作ったロボット検索サイトだったんでしょ

 
22 :2020/09/02(水) 21:59:36.86 ID:XaY2zSzp0.net
ITで国力が決まる時代だねー。

 
24 :2020/09/02(水) 22:00:22.03 ID:6RsuEihO0.net
やっぱ白人には勝てないんだなぁ

 
27 :2020/09/02(水) 22:01:24.53 ID:nXLpvN+v0.net
やっぱりな
富岳が世界一なんて喜んでる場合じゃない

 
30 :2020/09/02(水) 22:01:49.13 ID:PsiuBOfm0.net
グーグルすげえなあ
それに比べて日本企業

 
31 :2020/09/02(水) 22:01:49.36 ID:pUdkdD+A0.net
しくみがさっぱりわからんのよね
暗号を無効化出来るほどの計算能力とかいうけど

 
32 :2020/09/02(水) 22:01:52.99 ID:Xuc2OVaz0.net
たまたま実験の失敗が・・・

といった発明物語はもう起きなくなる

 
34 :2020/09/02(水) 22:02:23.77 ID:qtjaPrkd0.net
既存の製薬会社をあっという間に追い越しそうだな

 
35 :2020/09/02(水) 22:02:43.27 ID:athlVHu70.net
すげぇな。仮想現実の中で膨大な化学実験がこなせるようになれば夢のような物質や薬がバカスカ見つかるかもな。

 

55 :2020/09/02(水) 22:07:27 ID:icjtKSVy0.net
>>35

仮想現実の中でしか存在しない物質とか出てきそう。
それで、それがリアルマネーで高額で取引される。
その頃には仮想現実の中だけで恋愛して結婚出産〜で一生を終えるのが普通の世界

  

コメント

  1. 匿名 より:

    中国人や朝鮮人が研究者盗むな、こりゃw

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