近年、量子コンピューターによる脅威が予想よりもはるかに早く現実のものになりつつある。Googleの研究チームは、暗号資産の保護などに使われる暗号を解読する新たなアルゴリズムを発表し、暗号解読が可能になる「Q-day」の予測を従来の2030年代から2029年へと前倒しした。本動画では、量子コンピューターによる暗号解読技術の劇的な進歩や、それに伴う地政学的リスク、そして他の応用分野との進捗のギャップについて詳しく解説するものである。
予想よりも早く現実味を帯びる量子コンピューターの脅威
ここ数年、量子コンピューターについて話すときは、どうでもいいニュースを伝えているような気がしていました。しかし、先週は本当に驚くべきことが起きました。量子コンピューターは、予想よりもはるかに速く危険な存在になりつつあるようです。そして現時点で、私たちの知らないところで多くのことが起きていると私は確信しています。
暗号解読アルゴリズムの飛躍的な進歩とQ-dayの前倒し
先週大きな話題を呼んだ最初の論文は、Googleの研究チームによるものです。彼らは、ビットコインを含む一部の暗号資産を保護するために使われている、特定の種類の暗号解読への量子コンピューターの利用について調査しました。このセキュリティリスクについては、ほんの数週間前にもお話ししたばかりです。
これは暗号資産に限った話ではなく、十分に強力な量子コンピューターがあれば解読される可能性のある、膨大な量の暗号化データにも関わります。例えば、ここ数十年でハッカーやスパイが間違いなく収集してきたものの、これまでは活用できずにいた多くの機密情報などがそれにあたります。
軍事機密から隠蔽された事件まで、あらゆるものが突然読めるようになるかもしれないのです。量子コンピューターがアメリカ政府の秘密の反重力プログラムを暴くかもしれないという考えは、正直言ってとてもワクワクしますね。
量子コンピューターにそれが可能かもしれない理由は、これらの暗号が本当に破られないからではなく、それを解読できるアルゴリズムを標準的なコンピューターで実行すると10億年かかるかもしれないからです。しかし量子コンピューターなら、それを10分で実行できるかもしれません。
とはいえ、現在の量子コンピューターは規模が小さすぎて、10分というスピードには到底及びません。現状では数百個のキュービットしかありませんが、これまでの見積もりでは、暗号を解読するには実際には少なくとも1000万個必要だとされていました。
しかし今回、新たな展開がありました。Googleのチームは、これまで知られていたものより20倍速く機能するアルゴリズムを実質的に発見したのです。別の言い方をすれば、より少ないキュービット数で同じ計算ができるようになったということです。
彼らによると、50万個のキュービットを使えば約10分で完了するそうです。これはとてつもない進歩です。
同時に、GoogleはQ-dayの到来時期の予測を見直したと発表しました。Q-dayとは、量子コンピューターがこれらの暗号を解読できるようになる日のことです。これまでは2030年代半ば頃と予測されていましたが、それが2029年に前倒しされました。
地政学的リスクと論文公開の是非
量子暗号の分野では物事が非常に速く進んでいるため、この分野の研究者たちは、莫大な地政学的リスクを考慮すると、このような論文を公開し続けることが果たして適切なのかどうかを議論しています。これについて、コンピューター科学者のスコット・アーロンソンは次のような見解を示しています。
現在使用されている様々な暗号システムを量子コンピューターで解読するためのショアのアルゴリズムなどにおいて、正確にどのくらいのリソースが必要になるのか疑問に思っている人たちがいることは知っています。そして、そもそもこれらの論文を公開すべきかどうかを疑問視する段階にまで来ている人もいるのです。
つまり、量子的飛躍はテクノロジーそのものにあるのではありません。これは不可能だ、という段階から、おそらく公開しない方がいい、という段階へ、これほど早く移行したことが驚きなのです。
実際、Googleのチームは改訂されたアルゴリズムを公開しませんでした。代わりに彼らは、アルゴリズムのソースコードを明かすことなく、それが公称通りに機能することを証明するメタプログラムのようなものを実質的に使用しました。これはゼロ知識証明と呼ばれています。
ダークホースとなる中性原子キュービットの台頭
しかし、この新しい暗号解読アルゴリズムには欠点があります。Googleの量子コンピューターに実装するのは難しいかもしれないのです。
Googleの量子コンピューターは、IBMやAmazonのものと同様に、超伝導キュービットで動いています。この方式では、キュービットは隣接するキュービットと自然に量子もつれを起こします。長距離の量子もつれを実現するのは難しいのですが、まさにそれこそがこの新しいアルゴリズムの基盤となっているのです。
しかし、これをはるかに簡単に実現できる種類のキュービットが存在します。それは原子配列です。中性原子は一種のダークホースであり、量子コンピューティング開発競争の遅れてきた参入者ですが、信じられないほどの速さで遅れを取り戻しています。
今週注目すべき2つ目の論文は、この種のキュービットを研究しているOratomicというスタートアップからのもので、彼らはわずか2万6000個のキュービットを使って約10日でそれを実行できると主張しています。
さらに今週は量子暗号に関する3つ目の論文もあり、RSA暗号を当初考えられていたよりも10倍少ないキュービット数で破ることができる、別のアルゴリズムの改善を発見したと主張しています。このペースでいけば、来週の火曜日には、ノートパソコンと濃いエスプレッソがあれば解読できる、と主張する人が現れるかもしれませんね。
暗号解読以外の応用分野における課題
これらは一体何を意味しているのでしょうか。一つの解釈としては、暗号解読における驚異的な進歩だと言えますし、それは確かにその通りです。しかし私が興味深く感じるのは、量子コンピューティングの他の応用分野における進歩について、驚くほど話題に上らないということです。
株式投資や財務分析の向上、複雑な物流問題の解決、あるいは量子化学や材料科学に量子コンピューターを使えるようになると言われていたのを覚えていますか。あの主張はどうなったのでしょうか。大した成果はありません。
問題は、これらのすべての分野において、潜在的な計算上の優位性を具体的なメリットに変える方法を見つけるのが非常に難しいということです。唯一の例外が、暗号解読なのです。
少なくともこれで、量子コンピューティングは一体何の役に立つのかという疑問に対する最終的な答えが出ましたね。オタクの復讐です。
スポンサーメッセージ：プライバシーを守るために
私は自分のプライバシーをとても大切にしていますが、オンラインでそれを守るのは信じられないほど難しくなっています。私のウェブサイトを開くたびに、何十もの企業が皆さんを追跡しているのですから。
だからこそ、私はIncogniに登録しました。Incogniは、データブローカーからあなたの個人情報を保護するサービスです。データブローカーとは、あなたがウェブサイトを訪問したりフォームに記入したりするたびに、あなたに関する情報を収集する企業のことです。そして、彼らはその情報を販売しています。
データの削除を要求することはできますが、信じられないほど時間のかかる作業です。Incogniはこのプロセスを自動化してくれます。とても簡単です。登録するだけで、彼らが責任者に連絡し、あなたの個人情報の削除を要求してくれます。また、特定のウェブサイトを指定できる新しいカスタム削除機能も利用できるようになりました。
私のコードであるSABINE、または下にあるカスタムリンクを使用すると、元々それほど高価ではないIncogniが60パーセントオフになります。信じられないようなオファーですね。ぜひチェックしてみてください。ご視聴ありがとうございました。それではまた明日。
コメント