三洋化成のWEB版企業広報誌

－－　それぞれの方式で得意分野が違うのですね。

はい。この二つの違いは会社組織の意思決定方法に例えるとわかりやすいんです。例えば、企業の新拠点をAかB、どちらに置くかという課題があるとします。量子ゲート方式は、経営者が社員に対して「隣の人と話し合ってください」「部署内の意見を集約してください」「地の利はどうでしょうか」などと意見の決め方を逐一細かく指示して、最終的な結論へと導く、いわばトップダウン形式。

一方、量子アニーリング方式は、社員同士が「あの人がAなら私もAかな」「わたしがBと言うと反対する人はいる？」というふうに、互いの関係性や顔色をうかがいながら、ボトムアップで物事が決まっていくイメージです。

－－　量子コンピュータはなぜ注目されているのでしょうか。

クラウド化などが進むなかで、コンピュータを含むネットワークの莫大なエネルギー消費が問題化しつつあります。量子コンピュータがスパコンに置き換わるわけではないのですが、スパコンが行うタスクのなかでも、ある種の計算は量子コンピュータで行うと、電力消費を小さくできる可能性があります。

－－　大関さんは、津波などの災害時の避難経路提案システムを考案されたと伺いました。

はい。これがD-Waveの量子アニーリングマシンを使った実用化事例として、私が世界に問いかけた最初のものです。2011年の東日本大震災では、津波から逃げる時に、避難経路で起きた渋滞が原因で逃げ遅れが発生してしまいました。そこで、交通網の整理はもちろん、どこに避難するべきかを提案してくれるシステムがあれば、少しでも被害を防ぐことができるのではないかと考えたんです。

－－　効率よく避難するための最適ルートを選択してくれるということですか。

その通りです。避難経路提案システムを開発するために、私たちは社会の課題を量子アニーリング方式で解くための計算式に置き換える、新しい方法を開発しました。量子アニーリング方式における最大の弱点は、一度に扱える規模が小さいことです。量子ビットを作るのはかなり大変なので、限られた量子ビットをうまくフル活用することが大事。そのために新しい計算方式やアルゴリズムを提案することで、ブレイクスルーを狙っています。

今は、避難経路を手元で表示できるようなスマートフォンのアプリを開発しているところです。難しいのが、使う人の気持ちに立つこと。緊急時に、アプリで「こっちに逃げろ」と表示された道が、通ったことのない道だったら、そこに逃げるかどうか迷いますよね。使う人が普段通っている道も考慮して、最適な避難経路を選択できるよう工夫しているところです。

－－　量子コンピュータはいつ頃から、世界で注目され始めたのですか。

2000年代前半には世界中で量子コンピュータの開発が始まりました。日本でも国家予算が使われるようになりましたが、なかなかマシンができず足踏み状態でした。博士課程の後、僕は西森先生に誘っていただいて量子アニーリング方式の大きな産官学連携プロジェクトに関わったおかげで、力を蓄えることができましたし、業界動向の論文を投稿して注目していただくこともできました。ただ、僕自身はその頃まだ量子コンピュータが使えるものになるのかどうか半信半疑でしたし、物理で商売をするには基礎研究の領域だから職もない。物理を生かして情報科学の世界で何か貢献できるんじゃないかと、京都大学情報系に移りました。

－－　量子コンピュータの分野で、順調にいっていらっしゃったんだと思っていました。

いえ、全くそうではないんですよ。しばらくはデータを扱う分野でキャリアを積んでいたのですが、2011年に水面下で開発が進められていたD-Waveマシンが完成し、2015年にはそのマシンデモを見る機会があり、処理能力の速さに衝撃を受けました。当時、京都大学から東北大学に情報科学の准教授として赴任したところで、自分らしいカラーを出した研究をするためにも量子アニーリングマシンを使おうと、舵を切っていったんです。

－－　あらゆる工場や交通、物流の分野で、いろいろな物の動きを整理できる技術ですから、応用範囲も広いですね。

そうなんです。まず工場の中、次に街の中とステップを踏んでいけば、車が自動運転になったときの制御システムにも応用できる道筋がついたことになります。

－－　量子コンピュータを使わないと乗り遅れるという時代になっているのですね。

紙と鉛筆だけで世界の見方が変わる

－－　これから物理を学ぶ学生たちに、どんな言葉をかけたいですか。

物理って、全ての学問とつながっているんですよ。世の中の事象を抽象化して、数式に結び付けてシンプルな形で計算して、仮説を立てて、実際の動きと整合性を取ることなので、対象は何でもいいんです。例えば吹奏楽部の子なら、きれいな音を出すためにどうしたらいいか、野球部なら変化球をうまく投げるにはどうすればいいか、経験則から学ぶだけでなく、科学的に分析する必要があります。その出発点が物理なんです。文系理系問わず、物理を知っていると物事を豊かに捉えられると思います。

－－　物理だからこそ理解できることがあるんですね。

そうですね。もう一つ、物理なら紙と鉛筆だけあれば、具体と抽象を行き来できます。僕が紙に四角を書いたとして、僕がそれを車だと思えば車なんです。

－－　量子コンピュータは社会をどのように変えていくのでしょうか。

見た目にはあまり変わらないかもしれませんが、難易度の高い計算や探索、候補の絞り込みができるようになることで、今までになかったサービスが実現できるようになると思います。特に、スマートフォン上の個人向けリコメンドサービス。今でも、服を買おうとしたら「あなたくらいの年齢の男性は、こんな色やコーディネートが好きですよ」と教えてくれます。でも、僕らがスマホである選択をした時に送信する自分自身についてのデータを読み取って、次の可能性を教えてほしいと僕は思うんですよ。コンピュータの計算能力が高まれば、「これ、もしかしたら、あなた好きじゃないですか」と、同じカテゴリのみんなに対してではなく、一人ひとりに合わせて新しい可能性を探る提案ができるようになる。大学生がいい先生に巡り合えなかったとしても、その能力を開花させられるきっかけができる。それが量子コンピュータの世界だと思っています。

－－　自分のことが全て機械に知られそうで、少し怖い気もします（笑）。

コンピュータの提案に、ドキッとしたり、心が揺らいだり、「その手があったか！」という驚きをもらえるのは、恩恵だと思います。最終的に選択するのは自分ですから、大丈夫ですよ。