量子コンピュータが私たちの未来を変える日は実はすぐそこまで来ている。
そんな今だからこそ、量子コンピュータについて知ることには大きな意味がある。単なる専門技術ではなく、これからの世界を理解し、自らの立場でどう関わるかを考えるための「新しい教養」だ。
『教養としての量子コンピュータ』では、最前線で研究を牽引する大阪大学教授の藤井啓祐氏が、物理学、情報科学、ビジネスの視点から、量子コンピュータをわかりやすく、かつ面白く伝えている。今回、藤井氏にインタビューを実施。量子コンピュータと暗号について聞いた。（取材・構成／小川晶子）
Photo: Adobe Stock
量子コンピュータ実現でビットコイン暴落？
――量子コンピュータと暗号について教えてください。量子コンピュータの進歩によって、ビットコインなどの仮想通貨が無価値になるのではないかと言われるようですが、これはどういうことなのですか。
藤井啓祐氏（以下、藤井）：2019年にグーグルが「量子超越を実現した」という発表をしたことで、ビットコインが暴落したことがあります。
53量子ビット（量子コンピュータでの情報の基本単位）の量子コンピュータの性能を示すための実験を行い、高い確率で正しい結果を得たという発表だったのですが、これによって「すべての暗号が解読されてしまい、ビットコインなどの仮想通貨が無価値になるではないか」という不安が広がり、ビットコインが暴落したのです。
量子コンピュータは、従来のコンピュータとは計算の仕組みが違うので、素因数分解のような複雑な問題を高速で解くことができます。素因数分解は、桁数が大きくなると爆発的に難しくなるため、暗号化に使われているんです。
とはいえ、素因数分解を高速に解くアルゴリズムプログラムは非常に複雑なので、今実現しているレベルの量子コンピュータでは無理です。
今の量子ビット数は100や200ですが、最先端の研究では「素因数分解を解くには100万量子ビット必要」と言われています。
――そんなに必要なんですね！
藤井：いずれ100万量子ビットも実現できるでしょうが、あと10年はかかりそうです。一昔前は「あと50年かかる」と言われていたのですが、進歩のスピードがかなり速いので、最近、僕は「あと10年」と言っています。
量子コンピュータにも解けない暗号
――あと10年は大丈夫だけれど、いずれは暗号を解かれてしまうのでしょうか？
藤井：10年後に解かれてしまったら困りますよね。
たとえば国家間の秘密の通信が解読されて「10年前にこんなやりとりをしていた」などと暴露されたら大変です。暗号は未来にも安全であり続けなければなりません。
ですから、量子コンピュータにも解けない安全な暗号に移行する取り組みはだいぶ前から行われています。
量子コンピュータが実用化されると今の暗号システムは脆弱になってしまうというのは昔から言われていることで、織り込み済みなんですよ。
すでに米国立標準技術研究所（NIST）を中心に、量子コンピュータでも解読が難しい「耐量子暗号」の標準方式が定められています。
実は、いま「耐量子暗号」として生き残っている暗号方式は、昔、量子アルゴリズムの研究をしていた人が、素因数分解と同じように量子コンピュータなら解けるのではないかと思ってトライしたけれど解けずに断念した問題がもとになっています。
量子コンピュータで解こうと思って解けなかった問題というのも、重要な意味を持つわけです。
――量子コンピュータでも解けない問題があるのですね。
藤井：コンピュータ科学の世界では、「解ける」ことは示せても、「解けない」ことを示すことは不可能に近いんです。多くの人や天才たちがトライしても解けなかった、というだけです。
そういう意味で「生き残っている」暗号方式なんです。今の耐量子暗号もさらにすごい天才が解き方を見つけて量子コンピュータで解いてしまう可能性もあります。
量子情報処理の知見は、盾でもあり矛でもあると思うんです。
計算能力という矛としての機能だけではなく、耐量子暗号に代表される盾、つまりセキュリティなど情報の質の向上に貢献するのです。
（※この記事は『教養としての量子コンピュータ』を元にした書き下ろしです。）
量子コンピュータは「単なる速い計算機」ではない――著者より
皆さんは「量子」あるいは「量子コンピュータ」という言葉を聞いて、どのようなイメージを持つだろうか。
「何か不思議でよくわからないもの」「小さくて難しそうなもの」といった印象を持つ人もいれば、最近では「ビジネスにつながりそう」と感じている人もいるかもしれない。
量子関係のニュースが出ると乱高下する「量子銘柄」なる企業の株もあるそうだ。
あるいは、残念ながらテレパシーや死後の世界など、精神世界の崇高なキーワードとして「量子」が語られることもある。
なぜ「量子」にはこれほど多種多様なイメージがまとわりつくのだろう。
それは、量子が日常的に見たり触れたりできる「古典的な世界」とは異なる、私たちの直感を超え、想像力を必要とする「概念的な世界」とつながっているからかもしれない。
これが「量子」の持つ不思議な魅力や技術の可能性の根源でもあり、また同時に、そのわかりにくさの理由にもなっている。
量子コンピュータはこれから世界をどう変えるのか?
正直にいうと、私たち研究者にもまだはっきりとはわからない。
それが知りたくて量子コンピュータの研究をしている。
一九五〇年代の科学者たちが、将来コンピュータが人類全体のコミュニケーションや経済の基盤になるとは想像できなかったように、量子コンピュータが何をもたらすかも、これから形づくられていくものだ。
しかし、確かなのは「何かすごいことが起きそうだ」という予感である。
そして、そうした予感を信じて手を動かし続けた人たちが、現代のインターネットや生成AIを作ってきた。
本書では、量子力学誕生から百年にわたる歩みと、そこから生まれた量子コンピュータの全体像、そして未来に向けた応用までを、わかりやすく、かつ読者の好奇心を刺激するような知的な冒険の軌跡として紹介していく。
新刊書籍のご案内
『教養としての量子コンピュータ』藤井啓祐 著
★売れてます！ 重版続々！！★
★Amazonランキング「暗号理論」1位！（2025/11/15-11/28）★★
★丸善丸の内本店ノンフィクション週間ベストセラー3週連続1位！★
最前線研究者の知見を活かし、量子コンピュータについて余すことなく面白く伝える一冊！
2025年は「量子力学誕生100年」の記念の年だ。
そんな今、量子コンピュータが私たちの日常を変える日は、実はすぐそこまで迫っている。
だからこそ、量子コンピュータについて知ることには大きな意味がある。
単なる専門技術ではなく、これからの世界を理解し、自らの立場でどう関わるかを考えるための「新しい教養」を身につけよう。
西成活裕氏（東京大学教授）
「最先端の研究開発競争やビジネス現場も垣間見ることができる最高の入門書だ」
橘玲氏（作家）
「私のような門外漢にも、すべてが変わることがよくわかった。楽しみでもあるし、怖くもある」
橋本幸士氏（京都大学教授）
「世界を研究で先導する藤井氏の情熱あふれる本書は、物質情報の世界をゲームを解くように教えてくれる。量子の研究は知的冒険だ！」
