量子技術における長期にわたる競争を形作る

量子コンピューティング私たちの最近の分析によると、現代で最も革新的なテクノロジーの 1 つである QC は、広範な商業応用まであと約 10 年かかります。 あまり知られていませんが、同様に重要なのは、より早期に利用可能になる可能性がある 2 つの関連テクノロジー、量子センシング (QS) と量子通信 (QComm) です。

すべての量子システムは信じられないほど複雑ですが、その利点は単純です。 QC は多くの場合、処理時間を飛躍的に短縮し、以前は解決できなかった問題を解決できるようにします。 QS はより正確な測定を可能にし、既存のセンサーよりも高いアクセス性を提供できる可能性があります (たとえば、デバイスの小型化により)。 QComm は、機密情報のセキュリティを大幅に向上させる強力な暗号化プロトコルを有効にし、いくつかの重要な量子コンピューティング機能も有効にします (QC、QS、および QComm の基礎となる量子現象の詳細については、補足記事の「技術的飛躍」を参照してください)。 ）。

量子技術により、情報は量子ビット (量子ビット) でエンコードされます。 古典的なコンピューティングで使用されるビットは 0 または 1 の値を持つバイナリですが、量子ビットは 0、1、または両方の組み合わせの値を取ることができます。 量子ビットは、重ね合わせとして知られる量子現象、つまり同じ種類 (スピンや波長など) の 2 つの異なる物理現象を組み合わせて、同じイベントの一部として共存させることに依存しているため、複数の値を想定する独自の能力を獲得しています。 重ね合わせにより、計算時間を大幅に圧縮できる新しい計算アルゴリズムが可能になります。 改善点について少し説明すると、2020 年に中国の研究グループが量子コンピューティングを使用して、従来のスーパーコンピューターであれば生成するのに 25 億年かかるであろうソリューションを見つけました。

量子システムは環境の変化に非常に敏感であるため、量子センサーは通常のセンサーでは把握できない環境の小さな変化を検出できる可能性があります。 量子通信では、量子ビットが離れた場所間で通信し、並列量子コンピューティングが可能になります。 また、エンタングルメントと呼ばれる量子現象を介した安全な通信も可能になります。エンタングルメントとは、たとえ距離が離れていても、ある量子ビットの測定が即座に別の量子ビットに影響を与えるプロセスです。 エンタングルメントにより、情報が 1 つの量子ビットから別の量子ビットに渡されるときに傍受できないことが保証されます。 量子もつれは量子センシングでも使用できますが、技術にとってそれほど基礎的なものではなく、一部の量子センサーはこの原理に依存していません。

QC、QS、および QComm は、その独自の機能により、ハイパフォーマンス コンピューティング、ナビゲーション、医薬品、医療画像などの複数の市場を変革する可能性があります。 多くのテクノロジー大手や新興企業はすでに量子技術に多額の投資を行っており、2021年だけで確認および発表された取引は総額約21億ドルに上る。 資金の大部分は QC イニシアチブに流れていますが、特別買収会社が関与した QComm の最近の数億ドル規模の取引は、他の量子技術が大きな関心を集め始めていることを示しています。 QComm と QS は将来さらに多くの資金を集めると予想していますが、これらのテクノロジーの市場は小さいため、QC と同じレベルに達する可能性は低いです。

QS および QComm セクターをリードする競争は、より多くの競合他社が賭けをするにつれて間もなく激化するでしょう。 多くの不確実性が依然として残る中、最も生き残る可能性が高い企業は、量子技術を広範な魅力を持って現実世界のアプリケーションに変換する企業です。 ただし、他の初期テクノロジーと同様に、投資家はこのカテゴリーに該当するテクノロジーを特定するのが難しい場合があります。 研究開発が進むにつれて有望なプロトタイプに技術的な問題が発生したり、新製品の需要が当初の期待を下回ったりする可能性があります。 投資家にとっては、テクノロジーが成熟する前に賭けるべきか、それとも商業化された後に賭けるべきかを決定する必要があるため、タイミングも重要な考慮事項です。