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河野真治 @ 琉球大学情報工学です。

In article <cf71us$2934$1@news.jaipa.or.jp>, "Kenji Kobayashi" <kenji@nasuinfo.or.jp> writes
> 小林＠那須と申します。量子コンピュータの実用性に疑問をもっています。皆様の
> 御意見を伺えますでしょうか。

いろんなものが提案されているから、一概には言えないと思う。そ
れに、まだ、ダメって決めつける程、研究が進んでいるわけでもな
いし... 

パーセプトロンの時みたいに限界を示す定理みたいなものが証明
されると一気に萎むだろうっていうのは想像が付くけど...

> ん。直感的には、256==2^8 程度なら実現できても、2^330 の重ね合わせを実現する
> 装置の実現は不可能だろうと感じます。

無線LANなんかは、波動の重ね合わせでデジタルの信号を伝えてま
すよね。

> また、たとえ量子コンピュータで巨大整数の因数分解のシミュレーションがが本当
> に可能になったとしても、暗号の安全のためには、別の一方向性を持った数学モデ
> ルを持って来れば済みます。Shor のアルゴリズムを実現すること自体については、
> その工学的な価値はないと考えます。

分子状態とかを計算するには膨大な計算が必要なわけだけど、実際
の反応は一瞬で終っているわけだから、それを逆に「なんか得意な
計算があるだろ?」っていう期待はありますよね。

それが、因数分解となるかどうかはわからない。しかし、通常の計
算機よりも早い計算が出来ることがわかれば、それにそった工学的
応用は見つかるんじゃないかな。

> 量子コンピュータは、デジタル・コンピュータというよりアナログ・コンピュータ
> に近いものです。アナログ・コンピュータの適用範囲は限られます。波動関数の重
> ねあわせを利用することで様々のシミュレーションが高速に実現できても、それで
> 高速に C コンパイラを動かすことはできません。量子コンピュータの応用はデジ
> タル・コンピュータとは異なり、シミュレーション的な分野に限られるように思え
> ます。

それは、状態を持つコンピュータというモデルに縛られているから
だなぁ。僕も、状態が作れないなら計算は出来ないっていう立場に
近いので、今のままなら面白くないとは思いますが...

分子コンピュータみたいに純粋に並列性による高速化を目指す方は
あんまり気にならない?

---
Shinji KONO @ Information Engineering, University of the Ryukyus
河野真治 @ 琉球大学工学部情報工学科

Shinji KONOさんの<3990154news.pl@insigna.ie.u-ryukyu.ac.jp>から
>> また、たとえ量子コンピュータで巨大整数の因数分解のシミュレーションがが本当
>> に可能になったとしても、暗号の安全のためには、別の一方向性を持った数学モデ
>> ルを持って来れば済みます。Shor のアルゴリズムを実現すること自体については、
>> その工学的な価値はないと考えます。
>
>分子状態とかを計算するには膨大な計算が必要なわけだけど、実際
>の反応は一瞬で終っているわけだから、それを逆に「なんか得意な
>計算があるだろ?」っていう期待はありますよね。

「RSAがダメ」ってところに、意味がなくはないです。というのが暗号学サイ
ドからの意見じゃないでしょうか。
楕円曲線がいいか、RSAとかElGammalがいいかっていうのは、割と技術的な問
題だけでもないので。

もっとも、量子コンピュータが実現できる世界は、量子暗号が実現できる世界
でもあると私は楽観的に見ています。量子暗号(正確には配送法というべきだ
と思うけど)があれば情報理論安全に持っていくことは不可能ではないと思い
ます。
(こちらはこちらで旋光を制御した単一光子の制御とか検出という問題があ
るのだけど)

>それが、因数分解となるかどうかはわからない。しかし、通常の計
>算機よりも早い計算が出来ることがわかれば、それにそった工学的
>応用は見つかるんじゃないかな。

まあ、ものがあれば応用なんてものはいくらでも出てくるわけですが。

私の書棚にある本(旅行中に付、その書名はすぐには出てこないんですが)に
は、何qubit並列するか　という問題のほかに、何回演算できるかというのが
量子ビットの実現法に左右されるようなことが書いてありました。
そういう意味で、qubitの並列度ってのは、8bitコンピュータを16bitにするよ
うにできそうな気はするんですが、後者の方はが「適用可能アルゴリズム」の
質的向上に直結するので、わりと未来は険しそうにも見えます。

#Adaが作ったプログラムに相当するものってのはあるんでしょうが。

>> 量子コンピュータは、デジタル・コンピュータというよりアナログ・コンピュータ
>> に近いものです。アナログ・コンピュータの適用範囲は限られます。波動関数の重
>> ねあわせを利用することで様々のシミュレーションが高速に実現できても、それで
>> 高速に C コンパイラを動かすことはできません。量子コンピュータの応用はデジ
>> タル・コンピュータとは異なり、シミュレーション的な分野に限られるように思え
>> ます。
>
>それは、状態を持つコンピュータというモデルに縛られているから
>だなぁ。僕も、状態が作れないなら計算は出来ないっていう立場に
>近いので、今のままなら面白くないとは思いますが...
>
>分子コンピュータみたいに純粋に並列性による高速化を目指す方は
>あんまり気にならない?

暗号学的には、並列計算はわりとネタになりますねぇ。
Adi ShamirのTWIRLとかどうなんでしょ＞河野先生

-- 
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Yoshitaka Ikeda mailto:ikeda@4bn.ne.jp
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河野さん、レス有難うございます。小林＠那須です。

河野真治 @ 琉球大学情報工学です。

>パーセプトロンの時みたいに限界を示す定理みたいなものが証明
>されると一気に萎むだろうっていうのは想像が付くけど...
スピン系については、330 桁の qbit を扱うためにの、絶対温度 T の上限が低いと
ころに有りそうだと感じます。私の直感が外れれば良いのですが。

>無線LANなんかは、波動の重ね合わせでデジタルの信号を伝えてま
>すよね。
そうですね。波ならば重ね合わせられます。でも 2^330 の固有状態の重ね合わせは
無茶な話だと考えます。

>「なんか得意な計算があるだろ?」っていう期待はありますよね。
>それにそった工学的応用は見つかるんじゃないかな。
それをシミュレーション的な分野といったつもりです。そして、その分野はコンパ
イラや Word,Exel などが高速に動く分野ではないはずです。でも、普通の人がコン
ピュータの利用として主にイメージする分野ではないはずです。現実には、それら
が何百倍も高速に動くようになるとの誤解が広くなされていると思ったので、今回
の記事を投稿しました。

>それは、状態を持つコンピュータというモデルに縛られているから
>だなぁ。僕も、状態が作れないなら計算は出来ないっていう立場に
>近いので、今のままなら面白くないとは思いますが...
工学的な面からすれば、新しい機能を持った量子素子が実現されてコンピュータも
改良されていく方向に進むと思います。たぶん扱いがめんどうな波動関数の巨視的
な縺れや、莫大な固有状態の重ね合わせは利用されないだろうと思います。その意
味で、量子コンピュータ研究の工学的な意義は小さいと考えます。

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Kenji Kobayashi
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柏崎＠北海道です。

# この記事を読んだ時にすぐにフォローしようと思いつつ
# 先伸ばしにしていました。亀フォロー失礼します。

At Mon, 9 Aug 2004 14:29:27 +0900,
Kenji Kobayashi wrote:

> 実用化することが難く、また、たとえ実用化されたとしても、その応用範
> 囲が限られているためです。

というか量子コンピュータが現在の汎用 (というとメインフレームを指す
ような気もするけど…) 計算機の代替になる、という記事なんてどこで読
まれましたか ?

> 量子コンピュータの応用はデジタル・コンピュータとは異なり、シミュレー
> ション的な分野に限られるように思えます。

でしょうね。DNA コンピューティングもそういうものだと認識しています。

> 量子コンピュータにより、波動関数の巨視的な縺れ状態と、その重ね合わせについ
> て原理的な理解が深まることは認めます。でも量子コンピュータが実現すれば、直
> ぐに現在のコンピュータよりも何桁も速いコンピュータが実現出るとする通俗的な
> 話は嘘だと考ます。皆様の御意見を伺わせてください。

繰り返しになりますが、そんな話をどこで聞きましたか ? 
例えそんな記事があったとして、かなり酷い与太記事に思えます。

大抵の信頼出来る雑誌 (その基準は何 ? とか言われると答えに窮しますが)
には、例えば「量子コンピュータはクロック周波数 100GHzのインテルマシ
ンに相当するのですぞ」みたいな阿呆記事は掲載されていないと思います…。

-- 
柏崎 礼生 (Hiroki Kashiwazaki)@HUIIC
Ph.D candidate in the Division of Electronics & Information
Engineering, Hokkaido University
mailto:reo@cc.hokudai.ac.jp
Tel:+81-11-706-2998

柏崎＠北海道さん、おはようございます。元記事を書いた小林＠那須です。

>というか量子コンピュータが現在の汎用 (というとメインフレームを指す
>ような気もするけど…) 計算機の代替になる、という記事なんてどこで読
>まれましたか ?

たしかに「汎用計算機の代換になる」と書いてあるものは提示できません。で
も一般記事を読んで量子コンピュータはわからんと思っていたときは、私自身
が量子コンピュータで高速なパソコンが実現できると誤解していました。

必要があって、量子コンピュータの動きを詳細に追ってみて初めて自分の誤解
に気づき、それを確認する意味で元記事を投稿しました。

下の URL に一般向けの量子コンピュータの解説があります。良く書けていると
思います。

　■量子コンピュータ http://www.nanoelectronics.jp/kaitai/quantumcom/

また、似たような記事がパソコン雑誌 ASCII の 7,8,9 月号にありました。こ
れらの記事を読んで、「量子チューリング・マシン」「量子論理ゲート」「制
御 NOT」の言葉に良く分からないまま触れたとき、その人がなまじデジタル回
路やチューリング・マシンの知識があったら、量子コンピュータによってパソ
コンの処理速度が何桁も速くなると誤解するでしょう。


下の学部生向けの量子コンピュータの講義では

　　http://www.a-phys.eng.osaka-cu.ac.jp/suri-g/phys1.htm
　　http://www.a-phys.eng.osaka-cu.ac.jp/suri-g/phys3.html
　　http://www.a-phys.eng.osaka-cu.ac.jp/suri-g/phys4.html

前書きで次のように述べています。

　　コンピュータ（古典的なコンピュータと呼ぶことにします）にはない高性能な
　　マシンを実現しようという試みが、最近になって活発になってきました。この
　　ような新しい型のコンピュータを「量子コンピュータ」といいます。

この Web 講義は良く書けています。でも、この内容を理解しきれない学部生も
多いでしょう。この前書きを読んで「本文を読んでみたが量子コンピュータは
よう解からん」思っている以前の私のような学生ならば、自分のパソコンは将
来量子コンピュータに置き換えられると誤解するでしょう。

（これを書いた加藤氏を非難する気は毛頭ありません。細かな突っ込みどころ
は幾つかあるにしても、コンパクトに、数式を避けることなく真摯に量子コン
ピュータを解説しています。私も大いに参考にさせてもらいました。）


>繰り返しになりますが、そんな話をどこで聞きましたか ? 
逆に教えて下さい。一般向けの量子コンピュータの記事で、普通の読者が後で、
「おっしゃるような量子コンピュータでは私が普段使っている Word は動かな
いんですね。」と聞き返すような記事があるでしょうか。量子コンピュータに
よってパソコンが速くなると思わせるものばかりだと思います。

自分の研究は良く思われたいのが人情です。予算を取る都合もあるでしょう。
「量子コンピュータは普通のユーザが使うようなコンピュータにはならない」
とまで説明しないのも理解できます。でも、その結果、一般人を誤解させてい
るのも事実だと思います。

柏崎＠北海道です。

At Thu, 12 Aug 2004 07:21:19 +0900,
Kenji Kobayashi wrote:

> 前書きで次のように述べています。
> 
>  コンピュータ（古典的なコンピュータと呼ぶことにします）にはない高性能な
>  マシンを実現しようという試みが、最近になって活発になってきました。この
>  ような新しい型のコンピュータを「量子コンピュータ」といいます。
> 
> この Web 講義は良く書けています。でも、この内容を理解しきれない学部生も
> 多いでしょう。この前書きを読んで「本文を読んでみたが量子コンピュータは
> よう解からん」思っている以前の私のような学生ならば、自分のパソコンは将
> 来量子コンピュータに置き換えられると誤解するでしょう。

確かに誤解を生む表現ですけど、その後を読めば計算不可能な問題の話やら
それが量子コンピュータなら実現可能な時間で解ける事やら書いてあります
よね。それは読まない方が悪いし、勝手に誤解する方にも問題があると思い
ませんか ?

> 逆に教えて下さい。一般向けの量子コンピュータの記事で、普通の読者が後で、
> 「おっしゃるような量子コンピュータでは私が普段使っている Word は動かな
> いんですね。」と聞き返すような記事があるでしょうか。量子コンピュータに
> よってパソコンが速くなると思わせるものばかりだと思います。

今手元にそれほど資料がないのですが、(量子コンピューティングの話では
ないのですが) DNA コンピューティングに関して僕が最初に購入した別冊日
経サイエンスは、DNA コンピュータがノイマン型コンピュータの代替となる
とは全く書かずに「手に負えない難問を解ける」と記述してあります。

もう休刊してしまった Computer Today 誌では量子コンピュータの特集なん
かも組まれてしましたが、そちらも「パソコンが早くなる」的な表現じゃあ
なかったと思います。

> 「量子コンピュータは普通のユーザが使うようなコンピュータにはならない」
> とまで説明しないのも理解できます。でも、その結果、一般人を誤解させてい
> るのも事実だと思います。

自分の感覚＝一般人の感覚、ということにしていませんか ?

小林さんのお話を聞くと「私は誤解してしまった。どうしてくれる」みたい
な感覚があります。一般に普及しているPC雑誌で「これからは量子パソコン
だ！」みたいな特集が組まれたなら、それは何かおかしな方向に行っている
ぞという感覚も得ますが、そういう訳でもなし。

-- 
柏崎 礼生 (Hiroki Kashiwazaki)@HUIIC
Ph.D candidate in the Division of Electronics & Information
Engineering, Hokkaido University
mailto:reo@cc.hokudai.ac.jp
Tel:+81-11-706-2998

$B5WLn$G$9!#(B

kenji@nasuinfo.or.jp$B$5$s(B:
> $B$H$$$&$h$j$b!"NL;R%3%s%T%e!<%?$,$G$-$l$P!"%Q%=%3%s$b9bB.$K$J$k(B
> $B$H8m2r$7$F$$$kJ}$,BgB??t$@$H;W$C$F$$$k$@$1$G$9!#(B

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kuno@gssm.otsuka.tsukuba.ac.jp writes:

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      �Ȥ��ФƤ���������.

柏崎＠北海道です。

At Thu, 12 Aug 2004 12:21:13 +0900,
Kenji Kobayashi wrote:

> 素人に対して「勝手に誤解するほうにも問題がある」というのは言い過ぎです。
> 詐欺師とまではいいませんが、法律屋の言い方です。事実を誤りなく伝える科
> 学者ならば同時に、「量子コンピュータを使ってもコンパイラや Word は早く
> ならない」ことも教えてあげることを希望します。残念ですが、そのようなこ
> とを書いてあるものは見たことがありません。

もうこのお話は「この車は空を飛びません」とかと自動車メーカーは
一々断りを述べねばならんとか言うのと同じようなもんです。
ガルウィングの車を見て、素人は空を飛べるんだと勘違いし、それを
見て技術屋は誤解をするのが問題であると指摘するのは言い過ぎであ
り、素人は悪くないと。

素人は全ての誤解や失敗の責任を転嫁できるんですかと問いたい。

> というよりも、量子コンピュータができれば、パソコンも高速になると誤解し
> ている方が大多数だと思っているだけです。

そうですか。僕はそう思ってません。そんな人が大多数ならPC雑誌で
量子コンピュータの特集でも組まれていそうなもんですが。

>> 仮に小規模なものでも実証モデルが出来れば、その後二十年くらいのコン
>> ピューターの高速化を支配するコアテクノロジーになると考えられる。

ここをもって多分小林さんは「将来の計算機は全部量子計算機になる」
と誤解されているのかもしれませんが、筆者はそういう意図で書いた
んじゃないとも読めます。いやもちろん誤解して書いているようにも
読めますが。

-- 
柏崎 礼生 (Hiroki Kashiwazaki)@HUIIC
Ph.D candidate in the Division of Electronics & Information
Engineering, Hokkaido University
mailto:reo@cc.hokudai.ac.jp
Tel:+81-11-706-2998

"Kenji Kobayashi" <kenji@nasuinfo.or.jp> writes:

> また、似たような記事がパソコン雑誌 ASCII の 7,8,9 月号にありました。こ
> れらの記事を読んで、「量子チューリング・マシン」「量子論理ゲート」「制
> 御 NOT」の言葉に良く分からないまま触れたとき、その人がなまじデジタル回
> 路やチューリング・マシンの知識があったら、量子コンピュータによってパソ
> コンの処理速度が何桁も速くなると誤解するでしょう。

いまの計算機つかわれている原理とは全く別の原理に基づいた計算機を
作ることができる可能性を解説してるんですよね. きっとその記事は.

だからなんにでも「量子」というプリフィックスがつくわけで....

きむら＠さぁこれはちゃんと junet コードで出てるかな.

"Shinji KONO" <kono@ie.u-ryukyu.ac.jp> wrote in message
news:3990154news.pl@insigna.ie.u-ryukyu.ac.jp...
> 河野真治 @ 琉球大学情報工学です。
>
> 分子状態とかを計算するには膨大な計算が必要なわけだけど、実際
> の反応は一瞬で終っているわけだから、それを逆に「なんか得意な
> 計算があるだろ?」っていう期待はありますよね。
>
> それが、因数分解となるかどうかはわからない。しかし、通常の計
> 算機よりも早い計算が出来ることがわかれば、それにそった工学的
> 応用は見つかるんじゃないかな。
>  > 河野真治 @ 琉球大学工学部情報工学科
13桁の因数分解のプラグラムをVBで作った者ですが計算は一瞬です。
量子コンピューターの因数分解の１００％効率よく処理するプログラムって
今あるのでしょうか？。
＃ハードは今ないのでしょうが
　　　京都嵐山派　　　　長谷川弘

長谷川さん、おはようございます。 元記事の小林＠那須です。

>13桁の因数分解のプラグラムをVBで作った者ですが計算は一瞬です。

Maxima を使えば下の 40 桁の因数分解を 1 秒程度で計算します。

(C1) factor(1234567890123456789012345678901234567890);
(D1)       2 3  5 73 101 137 3541 3607 3803 27961 1676321 5964848081

(C1) factor(12345678901234567890123456789012345678901234567890);

50 桁は難しそうです。一分程度では戻ってきません。Maxima は GPL 条件で配布さ
れています。お試しください。

>量子コンピューターの因数分解の１００％効率よく処理するプログラムって
>今あるのでしょうか？。

「１００％効率よく処理する」の意味が不明確です。量子コンピュータをシミュレ
ーションすることはできます。でも速く因数分解することは無理です。量子コンピ
ュータの動きを理解するためにシミュレーションするだけです。

>＃ハードは今ないのでしょうが

その用途・必然性がないでしょう。必要ならば FPGA を使ってハード化できます。
開発費を出してくれるのならば作りますよ。

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Kenji Kobayashi
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Hiromu Hasegawaさんの<cfg8bu$v5j$1@news-wst.ocn.ad.jp>から
>
>"Yoshitaka Ikeda" <ikeda@4bn.ne.jp> wrote in message
>news:cf7e3s$pth$1@caraway.media.kyoto-u.ac.jp...
>> Shinji KONOさんの<3990154news.pl@insigna.ie.u-ryukyu.ac.jp>から
>> >> また、たとえ量子コンピュータで巨大整数の因数分解のシミュレーションがが
>本当
>> >> に可能になったとしても、暗号の安全のためには、別の一方向性を持った数学
>モデ
>> >> ルを持って来れば済みます。Shor のアルゴリズムを実現すること自体について
>は、
>> >> その工学的な価値はないと考えます。
>> >
>> >分子状態とかを計算するには膨大な計算が必要なわけだけど、実際
>> >の反応は一瞬で終っているわけだから、それを逆に「なんか得意な
>> >計算があるだろ?」っていう期待はありますよね。
>１３桁の素因数分解を作った者ですが計算は一瞬です。
>量子コンピューターで１００％稼動するマシンはできるんでしょうかね。

暗号学でいう素因数分解の話は、少なくとも150ケタクラス以上の話で、
13ケタの素因数分解にはアルゴリズムの工夫の余地ってのはそんなにないと思
いますが。

#2次ふるい法の方が速いかな。
#このレベルだとテーブルを持った方が速い様な気がするけど。

今の最先端の素因数分解については、
http://flu.hn.org/~maro/j/fctr/
が詳しいです。


私の知る限りでは、まだ15=3*5の素因数分解ができるくらいのレベルのようで
す。

-- 
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>>>>> In <86fz6tyojb.wl@soro1.cc.hokudai.ac.jp> 
>>>>>	Hiroki Kashiwazaki <reo@cc.hokudai.ac.jp> wrote:
Kashiwazaki> もうこのお話は「この車は空を飛びません」とかと自動車メーカーは
Kashiwazaki> 一々断りを述べねばならんとか言うのと同じようなもんです。
Kashiwazaki> ガルウィングの車を見て、素人は空を飛べるんだと勘違いし、それを
Kashiwazaki> 見て技術屋は誤解をするのが問題であると指摘するのは言い過ぎであ
Kashiwazaki> り、素人は悪くないと。

  この例はまったく適切でないと思います。理由は以下です。

  常識というものは、現実にありますよね。
  空を飛ぶ車は、現在、普通に目にすることはありませんが、コンピュータで
あるとことが理解されていて一般人に身近なのは、汎用機であるPC(とゲーム
機) でしょう。(一般人に存在を意識されていないことも多いでしょうが、家
電等の組み込みコンピュータの大部分も、CPUは、汎用機のものと基本的には
同じです。)
  GRAPEなどが報道に登場する場合は、明確に用途が説明されると思います。
  水陸両用車ならそう説明されますし。

Kashiwazaki> 素人は全ての誤解や失敗の責任を転嫁できるんですかと問いたい。

  そうは思いませんが、そのような極端な問いかけには、あまり意味がないと
思います。

> > というよりも、量子コンピュータができれば、パソコンも高速になると誤解し
> > ている方が大多数だと思っているだけです。

  報道程度の知識しかない人については、多分そうだと思います。

Kashiwazaki> そうですか。僕はそう思ってません。そんな人が大多数ならPC雑誌で
Kashiwazaki> 量子コンピュータの特集でも組まれていそうなもんですが。

  まだまだ研究者レベルの技術だと思われていて、特集が組まれるほどの興味
や需要はないのだと思います。
  だから、小林さんの推測している誤解が世間にあっても実害は少ないとも言
えると思います。
---
兼松真哉

"Kenji Kobayashi" <kenji@nasuinfo.or.jp> wrote in message
news:cfh2nk$1k8q$1@news.jaipa.or.jp...
> 長谷川さん、おはようございます。 元記事の小林＠那須です。
>
> >13桁の因数分解のプラグラムをVBで作った者ですが計算は一瞬です。
>
> Maxima を使えば下の 40 桁の因数分解を 1 秒程度で計算します。
>
> (C1) factor(1234567890123456789012345678901234567890);
> (D1)       2 3  5 73 101 137 3541 3607 3803 27961 1676321 5964848081
>
> (C1) factor(12345678901234567890123456789012345678901234567890);
>
すみません、僕の作ったのはただの素因数分解です。メッセージの禁止をしたのです
がだめだったらしいですね。
> >量子コンピューターの因数分解の１００％効率よく処理するプログラムって
> >今あるのでしょうか？。
>
> 「１００％効率よく処理する」の意味が不明確です
僕も良く分からないのですが気象なんかでそれぞれの事象を計算に掛けっぱなしにす
ると言う意味です。
>。量子コンピュータをシミュレ
> ーションすることはできます。でも速く因数分解することは無理です。量子コンピ
> ュータの動きを理解するためにシミュレーションするだけです。
>
> >＃ハードは今ないのでしょうが
>
> その用途・必然性がないでしょう。必要ならば FPGA を使ってハード化できます。
> 開発費を出してくれるのならば作りますよ。
用途はあると思いますたんぱく質の解明など
＃つまらないことを書きました
長谷川弘