量子コンピュータの発達もインテグラル理論に影響を及ぼすと予測できる件


インテグラル日記では、今、私が最も関心を寄せている、インテグラル理論とその周辺に関する、個人的な探求を共有しています。

高橋左

こんな方に、面白いかもしれません。

・ここで提供中の、マインドフルネスやコーチングが目指すものの全体像に興味がある。
・自分の器を大きくすることに興味がある。
・成人としてさらに発達することで、さまざまな「縛り」から自由になることに興味がある。


さらに基本として、

「自由に」「無理なく」「クリエイティブに」

という路線にそっていきます。

ご興味のある方は、お付き合いくださいね。(日記は不定期更新です)

量子コンピュータは私達に新しい地平を見せる

量子コンピュータについての優れた説明

まず、量子コンピュータについては、個人的にずっと興味関心を持ってきましたが、よくわからないままでいました。今日、初めて「なるほど」と思える説明に出会ったので、ご紹介します。

(以下引用です。引用元は、中島聡さんの週刊 Life is Beautiful 2021年8月3日号です)

これまで、何度か量子コンピュータに関してこのメルマガに書こうと考えたことがありましたが、毎回見送って来ました。というのは、私自身がどうしても納得できない部分があるため、そんな疑問を抱えたまま人に説明するのは良くないと考えたからです。

しかし、先週たまたま、Facebookグループの一つで、こんな質問が目に止まりました。

「量子コンピュータも、結局はビット計算が行われて超高速なノイマン型コンピュータということですよね?それともニューロコンピュータ(あまりよく知らんのですが非ノイマン?)とかにもなるのですか?

質問そのものは、それほど特殊なものではありませんが、そこに書き込まれた回答がどれも役に立たないものなのです。

「量子コンピュータにもいくつか種類があってややこしいですが、ノイマン型と同じって事はないと思います。ノイマン型用の計算量理論が通用しません。」

「ノイマン型とは、アーキテクチャがまるで違います。」

一つの量子ビットに複数の情報を持たせて同時に計算できるのがみそらしいですね。」

普通のコンピュータと根本的にアーキテクチャが違うこと程度なら知っている人は多いようですが、「どう違うのか」を説明するのが難しいようです。

そこで私は、

「従来型のコンピュータの場合、CPU でも GPU でも資源量に比例した計算能力しか得られません。10コアなら10倍の計算能力。量子コンピュータは、量子もつれを使うため、10量子ビットの資源があれば2^10、つまり1024倍の計算能力を得ることが可能です。」

と答えたのですが、それでも言い足りないことが沢山あるので、一度ここにまとめておくのも悪くないと考えたのです。

まず最初に断っておくと、量子コンピュータのベースになっている量子力学は、少し勉強すれば表面的な話(スーパーポジション、量子もつれ)を理解することは可能ですが、それを「直感的に納得」することはとても難しいのです。そこがボトルネックになって「量子コンピュータのことは理解できない」と感じてしまう人が大半なのです。というのも、スーパーポジションや量子もつれの存在を認めるということは、局所的なパラレルワールド(もしくはパラレル・ユニバース)の存在を認めることに等しいからです。

私も、そんな人の一人でしたが、実際に理論物理学を勉強している人に聞いても、「そこの部分は、『そういうものだ』と考えるしかない」という答えが返って来るので、私もそこに関しては目をつぶって説明することにします。

量子力学の要(かなめ)である「スーパーポジション」とは、電子などの小さな物質が、二つの状態を同時に持っている状態のことを示します。状態として良く使われるのは「スピン」と呼ばれる電子の状態の一種で、通常は、磁場に対して「上向き」と「下向き」の二つの状態があります。

しかし、特定の条件を与えると、電子は「上向き」と「下向き」両方の状態を持つようになり、これがスーパーポジションと呼ばれる状態です。細かく言えば、「上向き80%、下向き20%」と確率分布を伴った状態です。

直感的には、それは「単に観測者が実際の状態を知らないだけ」と考えたくなりますが、そうではなく、実際に二つの状態が同時に存在しており、観測者が観測しようと試みた時のみ、二つのパラレルワールドのどらかが選択され、その結果が80%、20%の分布になるだけの話です。

ある意味、その量子の周りだけ空間が歪んで、二つのパラレルワールドが同時に存在しているようなイメージをしていただければ良いと思います。

ここまで書いたところで、この文章を読むのが嫌になった人も多いと思いますが、我慢して読み続けてください。多くの人は、ここでつまづいてしまうのです。

「量子もつれ」とは、こんなスーパーポジションを持つ量子二つ以上が、お互いに依存関係を持って存在する場合を指します。例えば、量子Aと量子Bの二つがあった場合、依存関係としては、

  • 量子Aのスピンが上向で、量子Bのスピンも上向き
  • 量子Aのスピンが上向で、量子Bのスピンは下向き
  • 量子Aのスピンが下向で、量子Bのスピンも下向き
  • 量子Aのスピンが下向で、量子Bのスピンは上向き

の4種類があるため、そこには4つの局所的なパラレルワールドが同時に存在していることになります。

N個の量子がある場合には、2のN乗個の組み合わせが考えられるため、もつれあった10個の量子は、1024個の状態が同時に存在するスーパーポジションを持つことになります。つまり、そこに1024個のパラレルワールドが存在するのと同等です。

量子コンピュータは、この量子もつれによる作られるパラレルワールドを利用して、同時に複数の計算をするのです。量子コンピュータの場合、量子ビット(Qubit)と呼ばれるものを使って計算をしますが、量子ビットがN個あれば、2のN乗個の計算が同時に出来るのです。

従来型のコンピュータの場合、(CPUなどの)資源が10倍になれば計算能力は10倍、100倍になれば計算能力は100倍にになるだけですが、量子コンピュータの場合、量子ビットの数が10倍になると計算能力は1024倍に、量子ビットの数が100倍になると、計算能力は約100万倍(1024*1024)になるのです。

通常のコンピューターのアーキテクチャに詳しい人ほど、「資源を10倍に増やした時に計算能力が1024倍になることなどありえない」と直感的に考えるでしょう。それは当然の話です。

しかし、量子コンピュータは、10個の量子ビットをもつれさせることにより、1024個の(局所的な)パラレルワールドを作り出し、それぞれのパラレルワールドで並行して計算をすることにより、結果として1024倍の計算能力を持つことが出来るのです。

ここまで書いても「納得出来ない」と感じる人が多いと思いますが、当然です。書いている私自身も、本当の意味で「直感的に納得」出来ているわけではないのです。それが「量子コンピュータを理解すること」を難しくしているのです。

一つだけ覚えておいて欲しいことは、量子力学を理論物理学者たちが認めた時から、「もつれたN個の量子が、2のN乗個の異なる状態(局所的なパラレルワールド)を同時に持つ」ことは知られており、量子コンピュータは、その「2のN乗個の異なる状態」を活用することにより、資源量をNとした時に、2のN乗倍の計算能力を得ようという、突拍子もない発想から作られているコンピュータだ、ということです。

(引用ここまで)

高橋右

中島聡さんの説明の、太字の部分が納得だったのよ〜

なおみんなおみん

見るだけで、イヤになったわ

高橋右

大事なのは、ここから。
ここまでは飛ばしてもらって大丈夫!

なおみんなおみん

それを早よ、言うて〜な〜

量子コンピュータはどんなところで使われるのか?

ここまで知ると、こんなにすごい能力をもったコンピュータが、どんなところで実用化されているのか興味が出てきて色々調べてみました。すると、IBM研究所の活動が目に入ってきました。IBMはクリーブランド・クリニックと提携して量子コンピューターとAI技術を使った研究所を作るのだそうです。

そこではゲノム解析とか、遺伝子発現解析、医薬品の創薬、集団健康管理、臨床研究などを行う予定なんだそうです。

つまり、まだ実用的な結果が出ているというより、これからの展開に注目、という段階ですね。

インテグラル理論との関係は、どこにあるのか?

インテグラル理論では、数字や、科学を絶対視したりすることは、「フラットランド化」と言って、危険な態度だといっています。(フラットランドについてはまた別に扱います。ここでは、危険だと伝えるにとどめます)

私も数字や科学の絶対化は危険だと思います。しかし、色々なことを数値化する試みや、科学にする試みは、貴重だと思うし、大事だとも思うのです。というのも、この態度がなければ、人間の意識もここまで発達することはなかったと思うからです。

そして、インテグラル理論では、成人の意識の発達も扱うところから、量子コンピュータとインテグラル理論も関係しはじめます。

科学技術と人間の意識の発達の関係、ガリレオの例から

例をあげます。昔の人は地球が宇宙の中心にあると思っていました。ガリレオが初めて地球は太陽の周りを回っていると言ったのです。

そう言った根拠は、望遠鏡などの科学技術や数学を使った正確な測定でした。

ガリレオは、この発言が原因で宗教裁判にかけられるなど大変な目にあったのですが、「それでも地球は回っている」と言い残したのは有名です。

さて、このような科学研究で、天動説(地球は宇宙の中心)から地動説(地球は太陽の周りを回っている)が明らかになったことと同時に、人間の意識も「自分が中心」から「全体の一部としての自分」と変わってきたのではないでしょうか。

現代はさらに、「人間が中心」から「全エコシステムのー部としての人間」と変わってきていますよね。

インテグラル理論では、成人の「自己感覚の発達」も扱います。心理学者のハワード・ガードナーは「発達とは自己中心性の減少」だと言いましたが、科学の発達は、人間の自己中心性のの減少に一役買っていると思います。

この例から言っても、量子コンピューターやAIの発達は、将来、人の意識を変えるのではないか、と思うのですが、どうでしょうか?

電子書籍「苦手なあの人との仕事が劇的に楽になる『Google発』基本のマインドフルネスと5つの耐性アップ法」

マインドフルネス電子ブック電子書籍ダウンロードはこちら(無料)>