How Quantum Computers Are Being Built

「ユセフ、パソコンをつけてくれる？何か印刷したいのだけど」とユセフのお母さんが台所から呼んだ。いつも好奇心旺盛なユセフは、眉間にしわを寄せて立ち止まった。「でも待って、ママ、そもそも誰がコンピューターを発明したの？それまで人々はどうしていたの？」彼は自分の部屋へ駆け出し、使い古された革のノートが足にぶつかる音を立てながら、特別な発明百科事典で答えを見つけようと決意していた。

ユーセフは、発明家たちのポスターや機械の模型でいっぱいの、科学をテーマにした寝室に飛び込んできた。彼はほとんど本棚に身を投げ出すようにして、古くて光り輝く『発明百科事典』を掴んだ。彼の指が表紙に触れると、部屋は渦巻く光の色の中に溶け始めた。彼は息を呑み、本をしっかりと抱きしめた。「また始まった！」

ユーセフはよろめき、石畳に強く着地した。彼は困惑して見回した。光るクリスタルは消え、今は奇妙な仕掛けでいっぱいの賑やかな工房に囲まれていた。中くらいの褐色の肌と、耳の後ろにかけた中くらいの長さのまっすぐな金髪の少年が、真空管とワイヤーでできた複雑な装置をいじっていた。「ここはどこだ？」ユーセフはつぶやき、慌てて立ち上がった。

「君が新しい見習いかい！」金髪の少年が、手に付いた油を布で拭きながら叫んだ。「僕はレオン。そしてこれが最初の量子コンピューターの一つなんだ！僕たちは計算速度の向上に取り組んでいるんだ。これのようなコンピューターができる前は、暗号解読者たちはメッセージを解読するのに何年もかかっていた。でも今は、もっとずっと速くできるんだ。」ユーセフは目を見開いて見つめた。「量子コンピューター？でも、どうやって動くんですか？」

レオンは壁の複雑な図を指差した。「通常のコンピューターはビット、つまりゼロとイチを使います。しかし、量子コンピューターはキュービットを使います。キュービットはゼロ、イチ、あるいはその両方を同時に取り得るんです！これは、哲学者アルトゥル・ショーペンハウアーが言ったように、『才能は誰も当てられない的を当てる。天才は誰も見えない的を当てる』というようなものです。量子コンピューティングは、以前は不可能だった解決策を『見る』ことを可能にするんです」と彼は説明した。ユーセフはノートに猛烈な勢いで書き込んだ。

「最大の課題の一つはね」ディエゴは作業場に入ってきて声を張り上げた。「キュービットを安定させることなんだ。干渉に信じられないほど敏感なんだよ。ほんのわずかな振動や温度変化でも計算が狂ってしまうんだ！」三十代前半で、がっしりとした体格で穏やかな、温かみのある薄茶色の肌に、短い質感のダークブロンドの髪が自然なウェーブを描いているディエゴは、大きな円筒形の装置のダイヤルを調整した。「だから極低温が必要なんだ」彼は唸った。「絶対零度近くまで、宇宙空間よりも冷たくするんだ！」

「じゃあ、ちょっとした乱れでも全部台無しになるってこと？」ユセフは目を見開いて尋ねた。ディエゴは神妙に頷いた。「その通り。超伝導材料を液体ヘリウムで冷却して使っている。繊細な作業なんだ。でも、考えてみてほしい。二千十九年に、グーグルは自社の量子コンピューター、シカモアが、世界で最も強力なスーパーコンピューターが一番年かかる計算を、二百秒で実行できると主張したんだ！それが我々が解き放とうとしている力なんだ」

突然、地面が揺れ始めた！天井から埃が降ってきた。「地震だ！」レオンが叫んだ。近くにあった冷却装置が倒れ、液体ヘリウムがそこら中にこぼれた。警報が鳴り響く。「キュービットが！コヒーレンスを失うぞ！」ディエゴが叫び、装置を立て直そうと必死になった。ユーセフは、共振周波数について百科事典で読んだことを思い出した。特定の結晶は振動を吸収できると。彼はノートを掴み、必死にページをめくった。

「ここだ！」ユーセフは図を指して叫んだ。「特定の水晶は、振動を打ち消す周波数で共鳴するんだ！もしこれを量子ビットの近くに置ければ…」顔に煤をつけたディエゴは、一筋の希望を込めてユーセフを見た。レオンは素早く近くの棚から一握りの水晶を集め、繊細な量子ビットの周りに慎重に配置した。振動は弱まった。コンピューターは安定した。「やったぞ！」ディエゴは叫んだ。

突然、工房が揺らめき、ユセフは気がつくと自分の部屋に戻っていた。発明百科事典は膝の上で閉じられている。彼は急いで台所へ向かった。「ママ！量子コンピューターがどうやって作られているか分かったよ！ゼロとイチを同時に取れるキュービットを使ってるんだって！しかも、宇宙よりも冷たく保たないといけないんだ！二千二十四年までに、量子コンピューター市場が八百六十億ドルに達する可能性があるって知ってた？」ママは首を振りながら微笑んだ。「すごいわね、ユセフ！さて、あの印刷のことだけど…つづく！」