AIから学ぶ・量子コンピューターの仕組み・その１

　こんにちは、自称AIアートトレーナーのプリンです。飽くまで自称です。

　ChatGPT関係の記事は、二週間とちょっとぶりになります。今日は、最近話題の「量子コンピュータ」について、BingのチャットAIさんと、対談してみたいと思います。

　まずは軽いジャブから。

　私としては軽いジャブのつもりだったのですが、AIくん、すごい勢いで私を攻撃してきました💦　ダイマーって何？　と思いましたが、質問回数が限られているため、それは後で聞いてみることにします。一回の対談で質問できる回数は、２０回になっていますね。２０回質問したら、一回AIくんの頭をリセットしないといけません。

　で、量子ビットについての説明がされていますが、それは量子コンピュータの動作原理であって、量子コンピュータの「仕組み」ではないのですよね。そこを突いてみましょう。

　量子プログラミング言語？　いやいや、それって「PCはC言語やPythonで動きます。スマホはC#で動きます」、と回答しているようなものですね。もう少しつついてみましょう。

　うーん……。まあ、間違いではないのですけど、「古典的コンピューターは、半導体で動きます」というようなもの。じれったくなってきたので、私の知っている、「イジングモデル」という言葉を教えてあげて、調べてもらいましょう。

　ふむふむ。最近はイジングモデルだけではなく、QUBOというのもあるんですね。

　実は、今日はイジングモデルについて、わかりやすく教えてもらおうと思っていたのですが、QUBOも気になってきました。両方聞いてみましょう。

　ははあ、なるほどなるほど（困惑💦
　いや、まったくわからないというわけでもないのですけど、細かい部分を質問すると、答えられなくなったり、「別の話題にしましょう」と勝手にスレッドを閉じてしまったりするので、下手な質問が出来ないのですよね。「＄に囲まれた部分が、量子ビット１ビットで表現されるものか」という質問を、したくて、うずうずします。しょうがない、やってみましょう💦

　LaTeX、というと数学記号などをテキストで表現するためのもので、そのまま読んでも普通の人にはわかりません💦　noteの「引用」を使うとLaTeXを変換できることがわかったので、やってみました。「目的関数」は、こうなりました。

わかりました！　つまりこういうことだー。　

qiが、０と１の両方の状態を取りうる、量子ビット。
H(q)が最小になるような状態になるような、
qi（q1,q2,q3、……、qn）の状態(0か1)が求まれば、
ナップサック問題の、最適解（らしきもの）が求まる。

　うーん、なるほどねえ。

　つまり

「古典的コンピューターが、プログラムに従って動作する」

に対応する、量子コンピューターの説明は、

「量子コンピューターは、目的関数に従って、組み合わせ最適問題の、解を求める」

っということになりそうです。

　つまり64量子ビットの量子コンピューターは、品物が64個ある場合の、ナップサック問題を解ける！　ということ。

　それがすごいことなのかどうか、今後どのような利用が、量子コンピューターには可能なのか。

　それは使う人次第、人間次第、ということですね。

　AIくんの答えが難解すぎて、一時はどうなるかと思いましたが、どうにか理解できてよかったです💦　BingのチャットAIさんありがとう！
　ただ、ナップサックの重さとか、価値とかはどうやって設定するのか、気になりますね。それは次回、AIくんに質問してみようと思います。

「量子コンピューターのイメージ」・Bing AIとStable Diffusion 2.1の合作

model=../../stable-diffusion-2-1-base
opt_use_img2img=False
opt_use_scale=True
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width=512
height=512
guidance_scale=7.5
prompt="A quantum computer shining beautifully on a black background. Silver particles flying in space like sparks. A golden wind blowing over the whole scene."
negative_prompt=""

追記(2023.4.3 / 19:24)：
　現在の、日本における量子コンピューターの説明が、わざと難解にされているように思えるのは私の気のせいでしょうか。「将来すごいものになる可能性」だけに、巨額の金を先行投資している引け目・負い目が、そうさせているのかもという気がしないでもない。まあ確かに、その先にとんでもない発見があった場合、アメリカと中国に出遅れてしまったら、目も当てられない状態になるのはわかる。けれど……。とても重要なことなのですけれど、理科研の量子コンピューターって、本当に日本製と言えるのかというと？

その２はこちら：