マイクロソフトが最新のマヨラナ1量子プロセッサを発表！
引用元：https://news.ycombinator.com/item?id=43104071
量子的なトポロジカルコンピュータの研究をやってるんだけど、トポロジカル量子計算のアイデアは、エラー訂正コードのように見える量子材料を利用するってこと。これらのシステムは大規模で、エラー率は理論的には低いけど、実際のノイズの影響などがどう出るかはまだ分からない。Microsoftがやろうとしてるのはこの工程だけど、Majoranaに関しては過去に誇張された主張やデータ操作があったから慎重になるべきだと思う。Microsoftはしっかりした科学をやってると思うけど、解決しようとしている問題は難しい。彼らがすぐに量子メモリやシングルキュービットゲートを示すのは難しいと思う。
Microsoft Quantumで実験をしてるけど、最近のNatureの成果はすごくワクワクする内容だよ！データは実験室のリアルなデバイスから来てて、理論だけじゃない。Natureの論文では、二つの異なるデバイスからのデータを示していて、再現性を確認したよ。DARPAチームと連携して結果の検証もしているし、Station Qカンファレンスでも新しい結果を発表したばかり。
Microsoft Quantumで実験してるんだね！それはすごい！引用については、批判もあることを示すためだけど、あなたの言ってることも分かる。科学では反対意見も大事だからね。Frolovの批判は無視できないし、その検証を公開することが科学の信頼性を高めると思う。新しい結果が発表されるの楽しみだね！
プレスリリースで千個のキュービットとか言ってて、何が入ってるのか全然説明がないから、みんな信じられないんだよ。ちゃんとした情報を出さないと、誤解を招いてるだけだと思う。あなたたちはチームだから、チーム全体が責められるんだよ。
量子コンピュータについては全然知らないけど、エラー訂正コードに似た物理システムを作るのってめっちゃ興味深いね！
これって実際に役に立つの？本当に答えが欲しいんだけど、長い説明ばかりで、答えは賛否両論みたいで通じてこない。
そうだね。要するに、量子コンピュータは（今のところ）量子コンピュータのシミュレーションをする問題ではクラシックコンピュータより優れてるってこと。
百万個のキュービットって話だけど、最後に調べたときは80キュービットが記録だったからね。キュービットが倍に増えるたびに、システムの複雑さや雑音が増えるから、ほんとに有用な量子コンピュータが実現するか疑わしい。
Microsoft Researchの全体の目標は、ノイズに強いトポロジカル保護されたMajoranaベースのキュービットによる誤り耐性の量子コンピューティングアーキテクチャを実現することなんだよ。
量子コンピュータについて説明されると、ハスケルのモナドの例みたいで全然理解できない感じ。理解できれば役立つと思うから、早く分かってほしい！
Bela Bauer（MS Research）の動画リンクがあるけど、ブラエディングの仕組みやそれが意味することは全然わからん。ただ、ローカルの識別不可能性がノイズ対策の重要な要素みたいなことは気になる。Gファクターやs波・p波超伝導体についてもイマイチわかってないけど、そういうのが気になってる。
モナドは本質的にシンプルなものを説明するには悪い方法だと思う。量子計算は本当に難しいし、ハードウェアは特化した分野。ソフトウェアも見慣れない数学で、プログラミングとはあんまり関係ないかも。将来的には特定の問題を迅速に解決するためのブラックボックスになるかもしれない。
問題は不純物やノイズじゃなくて、量子誤り訂正がそれを解決する。そのサポーティングテクノロジーがうまくスケールしないのが課題。Googleの超伝導キュービットコンピュータみたいに、各キュービットに一本ずつ高級なワイヤーが必要だから、かつてのように数百万本のワイヤーを使うのは無理。Microsoftの技術はキャパはまだ遅れてるけど、スケーリングの制限は少ない方かも。
公式動画の最後にすごいワイヤー出てくるよ。これが説明してるスケーリングの問題か？
読む限り、多くのアルゴリズム的な作業が必要そう。新しいアルゴリズムを発見しなきゃいけないし、それでも特定の問題しか解けないと思う。量子計算は古典計算の代わりにはならないから、NVIDIAのGPUは代替されないんじゃないかな。
新しいアルゴリズムを見つけることを心配する必要はあんまりないと思う。量子計算の並列性の力が、古典的なアルゴリズムを量子計算に変換する才能を呼び寄せるはず。FFTみたいな発明に似てて、O(n log n)の方がO(n^2)よりずっと優れてるから、科学技術でたくさん使われるようになると思う。
量子計算は古典計算の一般化だから、古典計算もできるよ。ただ、実際には速度が遅くてエラーが出やすくて、コストも高いかもしれない。
＞量子計算は古典計算の一般化
もう少し詳しく説明してもらえる？またはリソースを教えて。
リバーシブルコンピューティングでビットに対してできる基本操作は、キュービットでもできるよ。通常のビットでの非可逆な操作で消される情報を保存するために十分な補助ビットがあれば、通常の計算でできることは全て可能だよ。
最終的には、一般的なコンピュータがCPU、GPU、QPUを持ってそれぞれの問題を解決する時代になるかもしれない。
量子コンピュータが実用化されたら、記録されたTLS暗号データが平文にされ、多くの人の生活が破壊される可能性がある。量子研究に携わる人たちは、自分たちの仕事が導く先を理解すべきで、武器製造者とあまり変わらないと感じる。 NSAがTorやi2p、プライバシーコインのデータをどれだけアーカイブしているのか気になる。暗号文だけをキャプチャした場合、キーを攻撃するのに必要なサンプルサイズには下限があるのかと思う。 AESは統計的手法や量子解読に対して脆弱ではない。キー交換を捕まえる必要があるが、その状況はあまり良くない。 量子デコヒーレンスとキュービット数のスケーリングに関する記事を読んだことがあるが、量子コンピュータは理解していない。ここで述べられているのは、”エラー率の指数減少を実現した量子誤り訂正手法について” とのこと。 前回チェックしたときは記録が80キュービットだったが、今はIBM Condorが1121キュービットに進化した。 追加のキュービットは数が多いだけで、実際の利用には乖離がある。 核融合エネルギーと同じで、期待しちゃダメだと言われることが多い。 楽しみにするのは自由だけど、現実的なタイムラインを過大評価しないでほしい。量子コンピューティングの使い道を誇張しない限り、楽しむのは全然大丈夫。 量子コンピュータがあればほとんどの非対称暗号を破ることができる。サイン偽造が可能になり、例えばAppleの脱獄ツールなども作成できるかもしれない。考えてみると、量子コンピュータは作るべきではないかも。 最大の因数分解数は21で、他のアルゴリズムは暗号レベルにはスケールしない。 今の量子コンピュータではShorのアルゴリズムは使えないけど、もっと大きくて強力な量子コンピュータができれば使えるはず。それが実現すると、HTTPSやSSHなどの暗号を壊せる可能性がある。量子コンピュータがすぐに進化するかは疑問だけど、今の技術だけでShorのアルゴリズムが無意味とは言えないよ。 77は素因数分解されたって聞いたことある。 宣伝材料としては役に立つけど、実際には全然使えないよね。 量子状態そのものみたいだね！ hypeを整理して、実現しそうなものをフィルタリングするのがもどかしいよ。 箱を開けてみないと、量子コンピュータが生きているかどうかわからないよ。 あるいは、その量子コンピュータは、どの世界で箱を開けるか計算しているのかも。 量子コンピュータは完全にランダムな数を生成するためのもので、他には何もできない。これらの発表は科学的な進歩を装っているけど、実際にはどの量子コンピュータも同じ機能しかないよね。でも、研究者たちの頑張りは応援しているよ。 この記事のために非存在の用語“topoconductor”を作った人は恥ずかしい思いをするべきだよ。 論文をざっと見たけど、Majorana qubitやゼロモードのデモはどこにもなかったんだよね。唯一の成果は一回の測定のデモで、いいけど、じゃあqubitはどこにあったの？見逃したことがあるのかな？ Natureの論文に付随する査読報告書を読めば、似たような意見を持つ査読者もいるのがわかるよ。 科学論文に付随するプレスリリースを読むのはマイナスな情報収集活動だよ。意味のあることはすでに論文に載ってるし、論文が理解できるならそこからどんな感情を持つべきかが自明になるはず。プレスリリースの中で論文にない文はマーケティングと思って、科学に根拠がないと見るべきで、特に執筆する人がその分野に詳しくないことが多いから、プレスリリースで嘘をつくインセンティブはゼロだよ。 作られた専門用語を見に来て、英語のひどいPRの使い方である『Unlocking quantum’s promise』を楽しもうぜ。 今、すべての企業がグリフティングに手を出してるって思わない？『俺たちは火星に行く、AGIが来る、冷フュージョンももうすぐ』みたいな感じで株を煽るっていう。 本当に知りたいんだけど、この名称がなぜ良くないのか教えて。新しいことじゃないからただのマーケティングなのか、それとも他の物理の事と混同してるから？ 彼らのデバイスの基礎となるアイディアはかなり前からあって、文献ではその名前で呼ばれてないんだよ。完全にブランディングのための取り組みだと思う。こういう名前を使わないってことは、彼らもその名前が良い名とは考えてないっていう明確なサインで、Natureの論文や他のところには一切出てこないからね。 それはトポロジカル超伝導体だよ。 でも、それはブランディングとしては良い名前じゃないよね。ミニ冷蔵庫を小型冷蔵庫としてだけ売るべきだと思う？長ったらしいよ。なぜブランド名に使われる名前がNatureに現れる必要があるの？ 別のcondmatの物理学者だけど、これがこんなに盛り上がってるのはおかしいと思うわ。単発パリティ測定なんて新しいことじゃないし。 Natureの論文： カジュアルな観察者から見ると、数年前にMicrosoftのMajoranaアプローチはリーダーの研究者たちがいくつかのリトラクションを発表して行き詰まったように見えた。何が変わったんだろう？ ＞私は何が変わったのか不思議に思う。 チップのダイは確かにかっこいいけどね！ それよりひどいのは、この発表はたった１つのキュービットに関するもので、何千ものキュービットもこのプラットフォームには近づいてない。 ArsTechnicaの論文では以下のことが語られてる。 情報を共有してくれてありがとう。ArsTechnicaの論文はプレスリリース情報とNature論文を繋ぎ、分野の後退についても触れていて良かった。 Hデバイス（彼らがtetronsと呼ぶもの）がどのようにキュービットを形成するのかは、彼らのArXivの論文で詳しく説明されてる。 他の公式の投稿についての議論はこちらのリンクを参考にしてね： 短期的には盛り上がりの期待。確かに注目されてるね。長期的にはMicrosoftは真剣に取り組んでいて、長い視点で投資しているみたい。10年後には私たちがMicrosoftの全能の神やオラクルやAIにひれ伏しているかも。 Microsoftのトポロジカルキュービットアーキテクチャでは、アルミナノワイヤーがHの形に組み合わされて、各Hには4つの制御可能なマヨラナがいて、1つのキュービットを形成してるんだって。これは互いに重ね合わせにはなっていないの？ナノワイヤーが100万本あるって言われてるけど、すごく量子ドットみたいだね。 Natureの記事を見てね： ＞「全く新しい状態の物質を作り出せるって、固体でも液体でも気体でもないトポロジカルな状態」ってどういう意味なの？ 物質って質量と体積を持つ粒子のことだよね。粒子は色々な配置や振る舞いができる、それが「物質の状態」って感じ。固体は原子が固定されてるけど、気体は原子や分子が飛び回ってるんだよ。他にもプラズマとか中性子星みたいな特殊な物質があるよ。今回の量子システムでは、その自由度の一部が物質粒子のように振る舞うんだって。キュービットはその粒子の状態からできてるんだ。 固体の世界で働くって変なことだよね。例えば、場合によっては「電子のガス」があるんだ。それは普通のガスとは違って固体の中にしか住めない。時には電子たちが特殊なパターンを作って安定に動いてることもあって、そこでは準粒子として扱われる。こういう高次の抽象で計算を楽にしてるんだよ。うまく電子を配置すれば、自己反粒子のマヨラナ準粒子ができるんだ。 変わったね。こういうことについてさらに読むのに良い参考文献はある？それともほとんどアカデミックな文献に限られてる？ さっぱりわからない。大学の物理の授業で全部読んだな。資料は色んなコースに散らばってる感じ。詳しい内容はminutephysicsのこの動画を見つけたよ： 詳しくはここを見てみて： やっぱり3Blue1Brownが貢献してるみたいだね。詳細はこのリンク見てみてね→https://www.youtube.com/watch?v=IQqtsm-bBRU ”このオープンな問題がトポロジーの意味を教えてくれた。”ちょっと難しい内容だから注意が必要だけど、28分の動画だから興味あったら見てみて。 参考までに言うと、トポロジカルな物質の位相は1980年代中頃から他の文脈で観測されてるから、ここでの『完全に新しい』っていう表現は誤解を招くよ。 材料の幾何学や配置を通じて、マクロなスケールで量子効果を生み出すことができるんだ。 メディアの後押しが強いってことは、これが嘘かもしれないって警告してるように感じるね。 トポロジカルキュービットは誤り耐性があるとか、かなり低いエラー率を持つって言われてるけど、実際の性能はまだ不明なんだ。 このアプローチは興味深いけど、メディアではまるですぐに結果が出るかのように言われてるから、一般の人を誤解させるんじゃないかと思うんだ。 確かにマーケティングが嫌いだし、メディアの誇張表現には反対だよ。でも、もし彼らが良いエラーレートでゲートを作れたらGoogleあたりと同程度にはなるんじゃないかな？ ＞ Majoranasは量子情報を隠して、より堅牢にするけど、測定が難しくなるんだ。Microsoftチームの新しい測定アプローチは、超伝導線の中で数十億と数十億と1の電子を区別できるほど正確で、キュービットの状態を判別する基盤になるんだ。 数十億の中から単一の電子を見つけるのは、量子測定に役立つよりもエントロピーを得るいい方法のように感じるんだ。これが量子コンピューティングについて全く無知な自分の直感だけどね。 一般の人も最新の科学について読むのは大歓迎だけど、理論を考えるのも楽しいよ。専門家がその思考を導いてくれるのも良いし、間違ってても表現することで他の人にも助けになる。あなたのコメントはHNコメント史上最も毒性が強いって言えるね。 元の投稿がスレッドのエントロピーを増やしたのは間違いないね。 これがいつか読まれるとは思ってないけど、振り返ると面白い経験だった。元の投稿は拒否されたけど、その反応に支持が多くて少し考えさせられた。一般人のコメントは問題ないけど、無理に不快な言い方をするのは良くない。ネット上では拒絶や嘲笑を受け入れるのも大切な学びだから、無価値なコメントを奨励するのが実際にコミュニティに悪い影響を与えてる。 単一の電子を検出するわけじゃなくて、電子の数のパリティを検出してるんだよ。 俺の理解を確認させて：これってチップ上に８つの論理キュービットがあるってこと？グラフィックではそう見えるけど、そこには二つしか表示されてない。もしそうなら、何百万もの論理キュービットにスケールアップする計画があるのはすごいことだね。もっとコメントを表示（1）
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“Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices”
ちょっと皮肉かもしれないけど、リーダーシップからのプレッシャーで、曖昧な表現や言葉を使ってマーケティングのコピーを作り、実際には量子コンピュータに関しては2年後も大して変わらない状況になるんじゃないかと思う。発表を読む限り、興味をそそるようなアイデアや主張はあるけど、実際の能力についての新しい情報は何もない。
＞実際、最初の試みにはいくつかの論争があり、初期の論文が再分析の結果リトラクションされた。新しいNatureの論文では、Majorana zero modesが本当にこのシステムに存在することを示す証拠を提供することが重要な焦点となっている。
https://arxiv.org/abs/2502.12252
https://news.ycombinator.com/item?id=43103623
https://archive.ph/SM8NQもっとコメントを表示（3）
https://www.youtube.com/watch?v=KbsnY--LFh0。そんなに技術的じゃないけど、説明を明確にしてくれるかも。
https://en.wikipedia.org/wiki/Topological_order。
