高性能なコンピューティングの現状と未来【中編】
「スーパーコンピュータ」と「量子コンピュータ」でできる“問題解決”の違い
いずれスーパーコンピュータの計算能力を大幅に上回る可能性を秘める量子コンピュータ。両者は何が違うのか。用途の観点から解説する。
「スーパーコンピュータ」も「量子コンピュータ」も、一般的な汎用(はんよう)のコンピュータでは担えない膨大な計算処理を必要とする問題を解決できる。量子コンピュータは将来的にはスーパーコンピュータの計算能力を大きく上回る可能性を秘めている。両者によって解決可能な問題にはどのような違いがあるのか。用途の観点から比較する。
「スーパーコンピュータ」と「量子コンピュータ」で解決できる問題
併せて読みたいお薦め記事
連載:高性能なコンピューティングの現状と未来
量子コンピュータの動向を追う
スーパーコンピュータの主な用途
スーパーコンピュータは計算科学の分野で重要な役割を果たしている。次のようなさまざまな分野において、集中的な計算を必要とする幅広いタスクに使われている。
- 気象予測
- アメリカ大気研究センター(NCAR:National Center for Atmospheric Research)のスーパーコンピュータ「Derecho」では、太陽光を遮るエアロゾルを成層圏に放出すると、雷雨や降雨のパターンにどのような影響が出るのかを分析している。
- 宇宙探査
- アメリカ航空宇宙局(NASA:National Aeronautics and Space Administration) は、スーパーコンピュータ「Aitken」を使用して、人間が月に長期滞在するためのモデルのシミュレーションを実施している。
- 分子モデリング
- 2022年、スタンフォード大学の(Stanford University)の研究者がスーパーコンピュータを使用して、以前は13年を要していたゲノム解読プロセスをわずか5時間強に短縮した。
- 物理シミュレーション
- スーパーコンピュータでは、宇宙の黎明期、航空機や宇宙船の空気力学、核融合などについてのシミュレーションが実行されている。航空産業では、GE Aerospaceが二酸化炭素排出量を20%以上削減できるかどうかをテストしている。
高速並列計算、総当たり攻撃、複雑な暗号アルゴリズムの解析によって暗号を解読する暗号解析にも、スーパーコンピュータが欠かせない。
量子コンピュータの主な用途
量子コンピューティングは、次の分野における難題に対処するために使われる。
- サイバーセキュリティ
- 量子暗号は量子力学を利用してデータを保護し、転送することでデータをハッキング不能にする。量子暗号では、光子と呼ばれる非常に小さな粒子に情報がエンコード(符号化)される。データが傍受されると光子の量子状態が変化するため、ハッキングを検出できる。
- 新しい薬物治療
- 量子コンピュータは膨大な量のデータの処理に優れているため、医薬品研究では量子処理が非常に有効に働く。例えば、生体機能を再現するデバイス研究開発をするAlveoliXの科学者は、量子コンピューティングを使って遺伝子データやゲノムデータの処理の高速化を可能にし、副作用の防止、複雑さの軽減、動物実験の必要性の最小化に役立てている。
- 物流業務の改善
- 量子コンピューティングは複雑な最適化問題をより迅速かつ正確に解決することで、物流業務やエネルギー効率を改善できる可能性がある。例えば、量子アルゴリズムはロサンゼルス港で貨物を移動する際の速度や処理量を向上するのに役立っており、同港がリスクを下げながらより効率的に業務を実施できるようにしている。
- 予測の高速化と正確性向上
- 量子コンピューティングは、従来型コンピュータには担い切れない計算能力を必要とするシミュレーションを実行できる。例えば、スペインのスタートアップMultiverse Computingは、自動車部品メーカーBoschと共同で、サプライチェーンの障害を予測し、メンテナンスのスケジュールをリアルタイムで最適化している。
- 機械学習
- 人工知能(AI)技術と量子コンピューティングを融合したソフトウェアを開発するMultiverse Computingによると、量子コンピューティングを利用することで機械学習のアルゴリズムが25分の1の電力で実行できる可能性があるという。
量子コンピューティングは、複雑な問題をより効率的かつ正確に解決することに役立つ。気候モデリングや金融最適化、材料科学などの分野に、いつの日か大革命をもたらす可能性がある。
次回は、スーパーコンピュータと量子コンピュータの課題の観点から両者を比較する。
TechTarget発 先取りITトレンド
米国Informa TechTargetの豊富な記事の中から、最新技術解説や注目分野の製品比較、海外企業のIT製品導入事例などを厳選してお届けします。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
TechTarget発 先取りITトレンド
米国TechTargetの豊富な記事の中から、最新技術解説や注目分野の製品比較、海外企業のIT製品導入事例などを厳選してお届けします。
この記事の著者
関連記事
新着ホワイトペーパー PR
-
製品資料
SNS認証や多要素認証も数分で実装、IDaaS基盤でデジタルビジネスはどう変わる? -
製品レビュー
「電子帳簿保存法対応」実践術:タイムスタンプ付与などの要件の手軽な実現方法 -
事例
「大企業のデジタル化」成功事例集【コクヨ、九州電力、ヨネックスなど21社】 -
製品資料
“顧客管理の課題”を簡単に解決する方法とは? -
製品資料
契約管理の“あるある課題”をノーコード開発で解決するためのポイント
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
100億円の「Linux更新」を回避 みずほ銀行が選んだ“おきて破り”のRHEL延命策
-
2
Oracle巨大ITプロジェクトはなぜつまずいたのか 8年で導入1割、追加で170億ドル
-
3
Microsoft製品でここまで自動化できる 情シスがやめられる手作業10選
-
4
Synologyがエンタープライズ向けユニファイドストレージを投入 その実力は
-
5
「技術屋」で終わらないために 情シスが今取るべき認定資格5選
-
6
自宅のWi-Fiが「遅い」「途切れる」本当の原因は? Dellが推奨する鉄則
-
7
脱VMwareの最適解 NTTデータと日立製作所が示す国産仮想化基盤
-
8
「Windows派」「Linux派」を分ける決定的な違い
-
9
継続利用は4割どまり M365 Copilotが「効く業務」と期待外れの境界
-
10
ISMSの“コンサル丸投げ”が招く数千万円の無駄 NTTドコモビジネスの脱出劇
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
AIエージェントで多様な日常業務を効率化するための入門ガイド
-
2
AIが「わざわざ使うツール」になっていない? 業務で自然に使う導線にする秘訣
-
3
5回聞くだけじゃ足りない? トヨタ式「なぜなぜ分析」の正しい実践方法
-
4
JR西日本ITソリューションズが「監視業務の属人化」を解消した方法とは?
-
5
「脱Excel」か「Excel快適化」か? 現場にやさしい業務改善の進め方
-
6
インシデント対応工数を約3割削減、東京ガスの事例に学ぶ監視体制刷新のコツ
-
7
PostgreSQLの「機能」「性能」「運用」「拡張性」に関する悩みの解消法
-
8
5分で分かる「セキュア大容量ファイル転送サービス」の機能とメリット
-
9
Macの安全神話は崩壊? 最新の脅威動向から見えた攻撃のトレンドと有効な対策
-
10
情報セキュリティ対策早分かりガイド:25の自社診断で弱点と解決策を理解
TechTargetジャパン SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー