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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
コンピューティングの歴史のほとんどにおいて、基本的なハードウェア テクノロジはバイナリ デジタル トランジスタ ロジックでした。このようなデジタル システムでは、古典的な 2 進数 (ビット) として表されるデータとプログラムは、オンとオフという 2 つの明確な内部状態を持ち、それらの間で切り替えることができる物理トランジスタにエンコードされます。量子コンピューティングの分野では、基礎となるコンピューティング ハードウェアに新しいアプローチが導入されます。古典論理 (「オン」または「オフ」) から量子論理に移行することによってwhere 「量子ビット」または「量子ビット」 (量子情報の最も単純な単位) が、重ね合わせなどの量子力学的現象を示す物理レジスターにエンコードされます。そして絡み。
今日の従来のコンピュータに見られる古典的なデジタル表現から、明日のコンピュータの量子デジタル表現への移行により、計算能力の向上と新しい革新的なソフトウェア アプリケーションがもたらされ、より複雑な計算問題に取り組み、より多くの解析を強力に実行できるようになると期待されています。今日のテクノロジーではすでに困難または不可能な複雑なデータ パターン。量子コンピューティングは、化学や物流から金融や物理学に至る分野に革命を起こす可能性を秘めています。
ただし、量子コンピューターが十分に大きくなると (または、暗号化に関連すると説明されることもありますが)、量子コンピューティングが提供するパワーと機能の増加は、重要なセキュリティー上の脅威にもなります。今日の暗号メカニズムは従来のコンピューターに対して強力ですが、使用されているほとんどすべての暗号プロトコルは、既知のアルゴリズムを使用した量子コンピューティング ベースの攻撃に対して脆弱です。量子コンピューティングの能力に関連するこの広く知られているリスクは、暗号化されたデータが現在安全である政府、機関、個人にとって非常に懸念されますが、量子コンピューターが十分なサイズに達すると解読可能になる可能性があります。
この文書は、量子コンピューティングの概念の理解と情報交換を支援することを目的としています。
Introduction
For most of computing history, the foundational hardware technology has been binary digital transistor logic. In such digital systems, data and programs represented as binary classical digits (bits) are encoded into physical transistors that have and can switch between two definite internal states: on and off. The field of quantum computing introduces a new approach to the underlying computing hardware by shifting from classical logic (“on” or “off”) to a quantum logic where the “quantum bits” or “qubits” (the simplest units of quantum information) are encoded into physical registers that exhibit quantum-mechanical phenomena such as superposition and entanglement.
This shift from the classical digital representation found in today’s conventional computers to a quantum digital representation in tomorrow’s computers is expected to bring increases in computing power and new, innovative software applications, allowing us to tackle more complex computational problems and carry out powerful analysis of more complex data patterns that are already challenging or impossible for today’s technology. Quantum computing holds the potential to revolutionize fields from chemistry and logistics to finance and physics.
However, the increase in power and capability that quantum computing will provide, will also pose an important security threat once quantum computers become large enough (or cryptographically relevant, as it is sometimes described). As strong as today’s cryptographic mechanisms have been against conventional computers, almost all cryptographic protocols used are vulnerable to quantum-computing-based attacks with known algorithms. This widely known risk associated with the power of quantum computing is very concerning for governments, institutions and individuals whose encrypted data are safe today, but may become decryptable once quantum computers reach large enough size.
This document aims to assist in the understanding of quantum computing concepts and the exchange of information.