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量子コンピュータと量子暗号（後編）：福田昭のデバイス通信（526） 2026年度版実装技術ロードマップ（9）（1/3 ページ）

「2026年度版　実装技術ロードマップ」の概要を、シリーズで報告している。前回に続き、「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要を説明する。

» 2026年09月25日 10時30分公開

[福田昭，EE Times Japan]

　（ご注意）今回は前編の続きです。まず前編を読まれることを強く推奨します。

「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要（後半部）を説明

　前編（前回）では、「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要（前半部）を述べた。今回（後編）は「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要（後半部）をご説明する。

「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の構成［クリックで拡大］出所：「2026年度版　実装技術ロードマップ」（PDF版）

　前編で述べたように、量子コンピュータの情報単位は「量子ビット（qubit、キュービット）」であり、量子ビットは、「1」あるいは「0」、あるいは「1と0が重ね合わさった状態」のどれかをとる。3番目の「1と0が重ね合わさった状態（重ね合わせの状態）」の存在が、量子コンピュータの性能が特定用途では従来のコンピュータ（古典コンピュータ）を大きく超える理由だ。

　量子ビットは「1と0が重ね合わさった状態（重ね合わせの状態）」を数多くかつ同時に維持できる。同時に扱える状態の数は、量子ビット数を「N」とすると、「2のN乗」となる。仮に量子ビット数を3キュービット（N＝3）とすると、同時に8通りの状態を扱える、すなわち並列に演算できる。量子コンピュータでは演算器が扱う量子ビット数を増やすことで、同時並列に演算可能な組み合わせの数が指数関数的に増大する。古典コンピュータでは実用的な時間で完了させることが困難な計算も、量子コンピュータだと極めて短い時間で処理可能になる。

　具体的な応用には、選択肢が増加すると計算量が急激に増加する「組合せ最適化問題」や、膨大な数の分子構造からシミュレーションによって性質をあらかじめ把握する「分子シミュレーション」などが考えられている。