量子超越性｜科目A-1（応用情報技術者） 令和6年 秋期午前試験 問9
出典：令和6年秋期 午前 問9
分野：コンピュータ構成要素 ／ プロセッサ
量子超越性（Quantum Supremacy）の説明として，適切なものはどれか。
- ア：重ね合わせという現象を用いた量子暗号が，現在の暗号化方式よりもはるかに安全であること
- イ：従来のコンピュータが古典物理学に依拠する段階にとどまっているのに比べて，量子コンピュータが量子力学に依拠して作られていること
- ウ：従来のコンピュータでは実用的な時間で処理することができない計算を，量子コンピュータでは高速に実行できること
- エ：同一の性能を実現した従来のコンピュータに比べて，量子コンピュータの物理的な大きさを圧倒的に小さくできること
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まず押さえたいこと
量子超越性とは、従来のコンピュータでは現実的な時間内に処理することが難しい特定の計算を、量子コンピュータが実行できることを指します。量子コンピュータがあらゆる処理で従来型コンピュータより高速という意味ではありません。
迷ったときの判断軸
判断のポイントは「量子力学を使っていること」そのものではなく、古典コンピュータでは実用的に困難な計算で優位性を示すことです。また、暗号の安全性や装置の小型化を表す用語でもありません。
科目Bにつなげるために
特にプロフェッショナルデジタルスキル（システム）試験合格を目指す方は、量子超越性を量子コンピュータの計算能力に関する概念として押さえましょう。量子ビット、重ね合わせ、量子もつれなどの基礎概念と関連付けて整理すると理解しやすくなります。
量子超越性（Quantum Supremacy）とは、従来のコンピュータでは現実的な時間内に処理することが極めて難しい計算を、量子コンピュータが実行できることを示す概念です。
重要なのは、量子コンピュータがあらゆる処理で従来型コンピュータより高速という意味ではなく、特定の計算課題において従来型コンピュータを上回る性能を示すという点です。
したがって、ウが適切です。
❌他選択肢が誤りの理由ア：重ね合わせという現象を用いた量子暗号が，現在の暗号化方式よりもはるかに安全であること
⇒量子暗号に関する説明であり、量子超越性の説明ではありません。量子超越性は、量子コンピュータの計算能力に関する概念です。
イ：従来のコンピュータが古典物理学に依拠する段階にとどまっているのに比べて，量子コンピュータが量子力学に依拠して作られていること
⇒量子コンピュータの基本的な特徴を述べていますが、量子超越性は単に量子力学を利用していることではなく、特定の計算で従来型コンピュータを上回ることを指します。
エ：同一の性能を実現した従来のコンピュータに比べて，量子コンピュータの物理的な大きさを圧倒的に小さくできること
⇒量子超越性は装置の物理的な大きさに関する概念ではありません。計算処理能力の優位性を示すものです。