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HECC計画におけるトピックス ~量子コンピューティング~ |
ハイエンド・コンピューティング分野における米国の目標は、上述のように、一つはテラ・フロップス級のシステムの活用、
もう一つはペタ・フロップス級(メモリではエクサ・バイト級)のシステムに必要な技術の開発、の二つに大きく分けられると言える。
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前者については、IBMやCompaqの機種のように、既に商用機でテラ・フロップス級のものが入手利用できるようになっており、
NSFが支援するUniversity of IllinoisのNCSA(National Center for Supercomputing
Applications)を中心とするAlliance(National Computational Science Alliance)や、
SDSC(San Diego Supercomputer Center)を中心とするNPACI(National Partnership for
Advanced Computational
Infrastructure)などにおいて、あるいは後述のDOEのASCI機のアカデミック研究への利用などにより、
多くの大学や研究機関でテラ・フロップス級のシステムを利用した研究が行われている。
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ペタ・フロップス級の超高性能スーパーコンピュータについては、超伝導利用のHTMT(Hybrid Technology
Multithreaded)アーキテクチャのプロジェクトや、 NASAが進めてきていたLinuxベースの
クラスタ・コンピューティング・システムBeowulf計画などが知られているが、2000年に注目されたのは量子コンピューティングについてであった。
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NSTC(National Science and Technology
Council)のInteragency Working Group on IT R&Dが、2000年9月に発行したブルーブック
「Information Technology: The 21st Century
Revolution」にもNSA、NSF、DARPA等による量子コンピューティング関連プロジェクトについての記述があるが、その問題の実際の状況を知ろうという連邦政府の試みは、
米国議会でも行われている。下院科学委員会基礎研究小委員会における2000年9月の「Beyond Silicon-based Computing:
Quantum and Molecular Computing」と題する公聴会がそれである。そのヒアリングのポイントとして挙げられているのは、
i)非シリコン・ベースのコンピュータ分野での過去10年間の進展、ii)DNA及び量子コンピュータに対する連邦助成の規模と体制、iii)それらの実用時期、iv)民間におけるこれらの分野での取組み、v)外国との比較における米国の位置、となっている。
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証言に立ったNSFの担当部署の次長Dr. Ruzena Bajcsyは、「Quantum
Information Science(QIS)の分野には、陸海空軍、DARPA、NSA、NSF、NASA、NIST、DOEなどが参画しており、
2000年度における連邦R&D経費は3,000万ドル以上になっている」と説明した。全体の調整は、North CarolinaのU.S.
Army Research Office(ARO)を中心とする「QIS Coordination
Group」によって、行われていると述べている。
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また、NSFは、DNAコンピューティングについては230万ドル程度、Bio-molecularコンピューティングについては530万ドル程度を2000年度に支出するとしている。
国際比較については、EUが2000年1月に「Quantum Information Processing and Communication
Initiative
(QIPC)」を発足させ、1,750万ユーロの支援をしている旨もこの議会証言で紹介された。
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また、QIS研究の第一人者であるIBMワトソン研究所のDr. Charles
Bennettは、「過去数十年はムーアの法則に従ってきた微細化も、今後20年以内には原子サイズの限度に達してしまい、
次世紀の米国のITにおける競争力はQISのような分野で支えるしかないと力説し、このような長期にわたる基礎的研究には、連邦政府のさらなる支援が不可欠である」と訴えている。なお、IBMのアルマンデン研究所は、
2000年8月15日、5つの基礎量子ビット(qubit)(5つのフッ素原子)を含む量子コンピュータを使って、通常のコンピュータでは反復サイクルが必要な数学の問題をワンステップで解くことができた、との画期的な発表を行っている。
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この公聴会の後も、連邦政府は、量子コンピューティング(QIS)について力を入れており、2000年9月に発表されたNSFのITR(Information
Technology Research Program)では、 「革新的コンピューティング」の項目の中で、CalTech(California
Institute of
Technology)に5年間、500万ドルをかけて量子情報科学研究所を設立することなどを含むいくつかの量子コンピューティング関連のプロジェクトが採決されている。
また、2000年10月に、DARPAは「Quantum Information Science and Technology
(QuIST)」計画として、量子コンピューティングの要素技術開発などに関わる研究プロジェクトの提案公募を出しており、5年間で総額1億ドルを予定しているとしている。
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