量子ネットワーク：ネットワークと通信の次世代を定義する - TechRepublic

多くの人にとって、量子コンピューティングは依然として抽象的な概念であり、平均的なマシンの何百万倍も速く問題を処理・解決できる巨大なスーパーコンピュータという、はるか遠くの夢です。しかし、現実は私たちの多くが考えるよりもはるかに近づいています。

実際、量子コンピューティングの早期導入は既に始まっています。Googleは2019年に実験的な量子コンピュータをリリースし、多くの巨大テクノロジー企業、進取的なスタートアップ企業、最先端の研究所が量子コンピューティングの研究開発に数十億ドルを投入しています。これは、量子コンピューティングが単なる一時的な流行ではないことを示しています。量子コンピュータの進化は今後数年間にわたって加速し続けるでしょう。近年の一連の科学的・技術的ブレークスルーは、主流のビジネス界におけるより広範な応用に向けて、量子コンピュータが確実に成長していくことを示唆しています。

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量子技術は、様々な業界、セクター、垂直分野に新たな機会をもたらすため、今後は刺激的な時代が到来します。その一例が通信業界です。通信業界は、量子技術の最も印象的な派生技術の一つである量子ネットワークの出現とその後の発展を享受することになるでしょう。

量子ネットワークとは何ですか?

現在、様々な制約により、量子コンピュータに保存されたデータを転送することはほぼ不可能です。これにより、すべての処理は当該量子コンピュータ内でのみ実行可能となり、生成された量子情報は他の量子コンピュータ間でのみ共有可能となります。

いつでもどこでも情報に即座にアクセスできることが絶対的な標準である私たちの世界の協調的な性質は、わずか 2 台のマシン間で情報を共有することはほとんど時代遅れであることを意味します。これは、量子コンピューターの最先端性を考慮すると皮肉なことです。

しかし、オランダの研究者たちは最近、重要なブレークスルーを達成しました。中間ノードを介して、2台（さらには3台）の量子コンピュータ間で量子情報を長距離移動させることを可能にしたのです。これは、量子もつれと呼ばれる量子理論を操作することで実現されます。量子もつれとは、もつれた粒子が複製され、量子情報を瞬時に、そして2台以上のマシン間で長距離移動させることを可能にするものです。

量子コンピューティングと量子ネットワークは密接に関連しているものの、独立した産業として機能しています。しかし、量子ネットワークの効果的な導入と活用なしには、量子コンピューティングの潜在能力を最大限に発揮することは難しいと言えるでしょう。では、通信の世界では、量子ネットワークは実際にはどのような姿を見せるのでしょうか？

量子ネットワークは通信をどのように変革するのでしょうか?

量子ネットワークは本質的に、データの送受信方法を根本的に変えるでしょう。量子ネットワーク（量子インターネットとも呼ばれます）が効果的に管理されれば、インターネットの運用方法に劇的な変化をもたらし、真の未来のネットワークを切り開く可能性があります。

私たちは、遅延がほぼゼロになる可能性のある世界に住むことになります。遅延は、ネットワークの送受信端での処理時のみに発生します。さらに、量子ネットワークは物理的なネットワークインフラをほぼ完全に排除します。言い換えれば、地球上（多くの場合、海底）を横断する銅線や光ファイバーケーブルは不要になるということです。

おそらく最も具体的な例としては、2台（あるいはそれ以上）の量子コンピュータ間で転送される量子情報は、その移動中は完全にアクセス不能となり、誰も傍受できなくなります。データが100%（本当に100%です）保護される世界を想像してみてください…無条件のセキュリティ。これは、私たちが知っているサイバー犯罪の終焉を意味するかもしれません。

研究者らはまた、量子ネットワークと量子コンピューターが新薬や重要なワクチンの発明を加速させ、さらに高度な人工知能（AI）の利用をサポートするだろうと予測している。

通信分野においては、絶対的なデータセキュリティと情報の即時配信という利点を活かし、量子デバイスは高精度GPSなどのセンサーの性能向上を可能にします。また、量子クラウドの誕生も目の当たりにするかもしれません。分散型量子コンピュータを接続することで、ユーザーは、これまでのどのクラウドよりも高速で大容量、かつ破られにくいデータクラウドに瞬時にアクセスできるようになります。

量子ネットワークに慎重な楽観主義でアプローチする

もちろん、量子ネットワークと量子コンピュータはまだ黎明期です。それらがもたらす刺激的な可能性と複雑な課題に関しては、まだ表面をかすめたに過ぎません。サイバー犯罪の終焉といった予測は、まさに予測に過ぎません。

しかし、量子コンピューティングの可能性に対する理解と、その進化への投資が進むにつれて、その進化は止まるところを知らないと言えるでしょう。毎月のように発見やブレークスルーが続く量子コンピューティングの絶え間ない発展について学び、常に意識している人は、今後数年間でより身近で手頃な価格になるにつれて、その驚異的なパワーを活用する準備が整うでしょう。