従来のコンピューターでは、電気信号がオンの状態を1、オフの状態を0に置き換えて情報処理を行う2進法を採用しています。コンピューターが扱うデータの最小単位、0と1は「ビット」と呼ばれています。

近年、注目が高まる量子コンピューターでは、量子力学における「重ね合わせ」の法則を利用し、計算の処理を行います。重ね合わせの原理とは、量子力学の基本法則であり、相反する2つ以上の状態が共存できる現象のことです。
量子コンピューターにおける基本単位「量子ビット」は、0と1が重なり合って存在する状態を意味します。

将来的に量子コンピューターの開発が進み、実用化に至れば、現行方式では解けない複雑な計算も素早く処理できるようになり、創薬や材料開発、金融などの幅広い産業分野において、革新的な進歩をもたらすと考えられています。

ただし、量子ビットは電磁波や熱などのノイズに弱いため、絶対零度（－273度）近くの極低温環境が必要です。配線や周辺機器の収納を考慮すると、実用性を備えた規模での実現はまだ難しそうです。

また、量子ビットを正しく制御することに加え、エラーを訂正する技術も必要です。さらに、量子コンピューターを用いた攻撃に対抗するための新たな暗号方式、セキュリティの開発など、実用化までには多くの課題をクリアしなければなりません。

なお、量子コンピューターの仕組みには、汎用性の高い「量子ゲート方式」と、多数の組み合わせにより高速で最適解を導き出す「量子アニーリング方式」の2種類があります。活用の幅が広いのは量子ゲート方式ですが、技術面では課題が多いため、実用化するのはまだ先となるようです。

量子アニーリング方式を活用した量子コンピューターは、製造業における生産ラインの最適化、物流における配送経路の最適化実現に向け、一部すでに実用化されています。また、NTTコミュニケーションズが取り組む次世代のネットワーク基盤づくり「IOWN構想」にも、量子コンピューターの活用が期待されています。現在、量子コンピューターが普及した時代を見据え、安全に活用するための技術の検証も行われています。

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IOWN構想｜NTTコミュニケーションズ