「別に僕、間違ってないですけど?」(量子くんより)。誤り訂正についての考察(2)

前回の考察で、ざっくりではあるが、量子くんたちは積極的に「誤ってるわけじゃない」というふうに理解した。

そして、人の思惑と違う挙動をした量子を元にに戻すのが「誤り訂正」であるとも整理できた。

 

今回は、「1個の量子の状態を正しく(思惑通りに)するために、なぜ数十~数百もの量子で監視する必要があるのか」を理解しようと思うのだが、、、

その前にまず、「人の思惑と違う」とは何かについて、改めて考えておいたほうが良い気がする。

 

「人の思惑と違う」とは

「量子くんAはこうあるべきだ」というのが事前にわかっているわけではないので(結論が予めわかっていたら、そもそも量子コンピューターなんていらないので)、思惑=欲しい正解ではないのだろう。

では、、、なに?。

 

いろいろ調べたところ、「これは変な挙動だ」と判断できるルールがあるようだ。

「0↔1反転に気をつけろ」と、「確度のズレに気を付けろ」。

ルールとしてはこの2つだけ。

この2つのルールに従っているかどうかだけ監視し、違っていたら元に戻す、というのが「誤り訂正」。

とりあえずこう理解しておいて良さそうだ。

 

けれどなぜ、1個の量子に数百個も監視する量子がいるのか?、なんか多過ぎない?。面倒じゃない?。

  

「1個の量子数十~数百もの量子で監視する」とは

単純に考えると、「1つの量子に2つのルールを適用する」(監視役量子を2つ用意する)で良いはずだが、さらに面倒なのが、監視役の量子くん達も、完璧にその役割に、もの凄く自信があるかというと、そうでもない。

「たぶん、0↔1反転してます」(監視役量子くんB)
「いや、大丈夫じゃね?」(監視役量子くんC)
「すいません、1回休みです」(監視役量子くんD)  ※実はこの”休みます”が重要、最先端概念みたい
・・・(以降97個続く)・・・

監視役も間違う。なので監視役量子をたくさん用意して、監視している量子が「誤ったかどうか」を「多数決で決める」、という、なんとも「人間っぽい」仕組みで物事を決める。

つまり、監視役量子100人の「たぶん、0↔1反転してます」という多数意見をもとに、「じゃあもとに戻しましょう」という、、、

なんとも泥臭い。

そして、たとえば、1個の量子の状態を守るため、100個の監視量子を配置する。

なので、1万個の量子の状態を監視するためには、100万個の監視量子がいる。

実用的な量子AIのために100万個の量子が必要とすると、1億個の監視量子が必要。

 

ということでもう、誤り訂正機能って

「こんなの作るの無理じゃない?、量子コンピューターって結局、夢物語じゃないの?」と思われますよね、みなさん。

 

でも人は欲深い。

「力技でねじ伏せてしまおう」とか、「工夫して監視役を減らそう」とか、いろいろ諦めないんですねぇ。

 

誤り訂正というものは、とりあえずわかった

いったんこれくらいの理解とします。

素人なりに、ちょっとずつわかる(わかったつもりになれる)のは、わりと楽しい。

次回は、

・いろんな量子コンピューター実現方式、「誤り訂正」を含めた現状、どんな感じなのか。

・なぜ僕が「量産」にこだわるのか

・そしていつ「量産」できそうなのか

書きたいと思う。