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宇宙、量子、脳をめぐる話

『宇宙を復号する 量子情報理論が解読する宇宙という驚くべき暗号』 チャールズ・サイフェ著 林大訳 早川書房 2200円(税抜き)

  • 松島 駿二郎

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2008年2月15日(金)

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『宇宙を復号する 量子情報理論が解読する宇宙という驚くべき暗号』 チャールズ・サイフェ著

『宇宙を復号する 量子情報理論が解読する宇宙という驚くべき暗号』 チャールズ・サイフェ著

 万物はコード化できる、と最初に提唱したのは、アメリカ人の情報科学者でクロード・シャノンという男だった。コンピュータ内を走る電流に0と1で表現できるコードが使われるようになったのも、シャノンのおかげだ。

 0と1という二進数にコード化された情報は、それ自体は暗号のようなもので、そのままでは読みとれない。読みとるためには復号(デコード)しなくてはならない。

 著者のスタンスは、我々がいま目の前にしている宇宙の姿は暗号そのもので、実は量子情報がコード化されているという。そのありのままを見たり知ったりするには、量子コードを復号しなくてはならない。

 コンピューターの二進コードは、コンピューター内に組み込まれた2進数のコード、デコード器で行っている。量子暗号を解くには、量子コンピューターが必要だ。量子コンピューターは、シャノンの二進数コードとは似ても似つかないコーディングやデコーディングを行う。

 レイモンド・ラフラムという科学者がカナダで、量子コンピューターの研究をしている。強力な磁場を発生させる、2つの装置を並べ、それが作り出す複雑な磁場の中で、原子をダンスさせ、その振る舞いを観測する。その振る舞いこそが量子情報そのものなのだ。原子どもはテレポーテーションとか、壁のすり抜けなど奇跡的な振る舞いをする。

 シャノン形のコンピューターでは情報単位はビットである。量子情報の基本単位はキュービットという単位となる。いま、量子コンピューターが扱うキュービット数は増えつつある。100万桁の数字の素因数分解は、現在最速のコンピューターを使っても、宇宙生成以来の時間よりもっと時間がかかる。しかし、量子コンピューターに適当なアルゴリズムを投入すれば、数分で答えが出るだろう。

 これはSFではない。現に人類は量子コンピューターの実現に向けて歩みだしている。1950年代に一歩踏み出したデジタルコンピューターが、いまどうなっているか考えれば、量子コンピューターは、近い未来に各家庭のデスクの上に載るようになるだろう。

 人類はそうやってずっと進歩を大股で歩んできたではないか。

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