レベルになってしまうと、聞いています。まあ、量子コンピューターにも、得意・不得意の分野があ

るようですが．．．人間的・インターフェースの限界というのもあるのでしょう。

　 究極的には、認識主体の鏡に映し出され．．．主体的な意味が形成されるわけですから。その

意味では、まさに、人間的・インターフェースの限界というのがあるのでしょう．．．“唯我独尊”、

まさに、“私／主体”こそが、この世の中心にあるわけです．．．」

「でもさあ．．．私たちは、現在のパソコンでも十分よね、」

「人間の構築した文化的空間と．．．リアリティー・レベルでは、だいぶ違ってくるだろうねえ。マチ

コさんは、文化的空間のことを言っているわけです」

「はい．．．」

「自然界は、はるかに複雑に、はるかに高速に、システマティック（系統的）に流れています。しかも、

原因があって結果があるという、因果律さえ破れているようです。こうしたリアリティー世界にア

プローチして行くには、次世代型／量子デバイス・コンピューターが、ぜひ欲しい所でしょう．．．」

「うーん．．．

　 それじゃ、塾長．．．リアリティーである自然界は．．．例えは、生命体などは．．．量子コンピュ

ーターで動いているのかしら？」

「さて．．．それは、考えたことが無いなあ．．．

　 しかし、自然界の情報系というものは、おそらく量子コンピューターさえ、遠く及ばないでしょう。

ただ、こうした次世代テクノロジーは、そうしたものに、１歩近づいて行くのは確かでしょう。いず

れにしても、生命体というのは、最大の謎です。こう思惟している私の脳も、それ自体が、生命の

謎と重なるわけです．．．」

「うーん．．．淡島さん．．．

　 先ほどの話の続きになりますが．．．量子コンピューターは．．．どのように、原理が違うので

しょうか？」

「まず．．．」淡島が、資料に手を載せた。「量子コンピューターのデバイスには、“量子もつれ”が

使われます。これは、半導体素子のトランジスターとは、そもそも原理が違います。

　 このことは、塾長も《量子情報科学のスタート》で言っておられますね．．．“量子もつれ”の、

“光子の偏光”が．．．“縦偏光”と“横偏光”の“重ね合わせ”で表現でき．．．これを“量子ビット

（キュービット）”と言うと、説明されています。それと、“量子テレポーテーション”の技術が応用され

ることも、言っておられます」

「ええと．．．」高杉が顎を上げ、自分のモニターをのぞいた。「それは、２００３年の２月でしたね。

あれから、もう５年がたっているわけですか．．．

　 研究開発の方も、基礎が固まってきたというわけでしょう。しかし、正直のところ、当時、そうし

た概念というものは、チンプンカンプンなものでした。今回の“参考文献”の論文で、ようやくその

概略／遠望が見えてきたという所でしょうか．．．具体的な、工学技術の問題として．．．」

「そうですね．．．」淡島が、深くうなづいた。「確かに当時は、掲載論文も具体性に欠けるもので

した。まだ、量子コンピューターの、理論的検証が終わったばかりの段階だったのでしょう」

「今回の、『日経サイエンス』の論文で、いよいよ具体的なものになって来ましたね．．．

　 まず、淡島さん、基本的なことから、分かりやすく説明していただけないでしょうか。まさにフロ

ンティアの領域で、難しいことは分かりますが、」

「はい．．．」淡島が眼鏡をはずし、ハンカチで拭いた。眼鏡の下の目が、小さく細かった。「ええ

と、すみません．．．まだ、慣れていないもので．．．」

「はい．．．」マチコが、優しくほほ笑んだ。「淡島さんの、いつもの講義のペースでどうぞ。時々、

私たちが質問しますわ」

「はい．．．」

「ええ．．．」淡島が言った。「では．．．まず．．．

　 一般的に．．．コンピューターの速度と信頼性は、ここ数十年という短期間に、劇的に向上して

きました。それは、単にコンピューターやパソコンにとどまらずに、インターネットや携帯電話の普

及で、まさに人類文明の中で、“情報革命”を引き起こしつつあります。

　 このこと自体、ホモサピエンスが“第２・言語能力”を獲得するものです。そして、文明のステー

ジが、次世代へシフトすることを意味しています．．．この辺りは、塾長の方が詳しいですね、」

「まあ．．．」高杉が、顎に手を当てた。「“文明の第３ステージ／意識・情報革命”の時代の、まさ

に、入口にいるということですね．．．

　 それが、“文明の折り返し／反・グローバル化”／〔人間の巣のパラダイム〕と、まさに、重

なって来るということです．．．“人口爆発／感染症パンデミック／地球温暖化”と、緊急事態は、

まさに輻輳してやって来ています」

「はい．．．」淡島が、うなづいた。「ええ．．．

　 最新のコンピューター・チップは、１インチ（２．５ｃｍ）四方のシリコン基板に、１０億個近くのトラン

ジスターを搭載しています。将来的には、素子のサイズはさらに縮小し、分子のサイズに近づくと

言われています」

「はい．．．」マチコが、高杉の方を見た。

「ええと．．．」高杉が言った。「“耳慣れない量子力学の用語／新しい概念”が出てきますが、そ

れを説明するだけで膨大なことになります．．．ここはひとまず、量子コンピューターというものの、

概略を望見することを先行しましょう」

「はい．．．」淡島が、資料に目を落とした。

「そうした中で．．．」高杉が言った。「新しい概念も定着してくると思います。その後で、あらめて、

新しい概念や、量子力学的基盤というものを、考えるということにしましょう」

「はい．．．」淡島が、もう一度うなづいた。「では、話を戻しますが．．．

　 素子のサイズが、分子のレベル以下になると．．．コンピューターはこれまでとは．．．“基本的

に、まるで違ったものに見え始める”と言われます。これは素子の働きが、量子力学によって支配

されるようになるからです。この問題は、他のナノ・テクノロジーとも共通するものです」

「うーむ．．．一般相対性理論と、量子力学の競合しているのが．．．このナノテクの領域だと聞い

たことがありますねえ．．．そういうことなのですか、」

「そうです．．．まず最初に、量子コンピューターとはどのようなものか、概略を簡単に説明してお

きましょう」

「お願いします」

「量子コンピューターでは．．．

　　原子／イオン（１価の陽イオン／電子を１個だけ取り除かれた原子）や光子、それから人工の微細構造（微小

電子機械システム＝ＭＥＭＳ・マイクロマシンや、半導体リソグラフィーなどの微細加工）に、データを保存し、処理するこ

とになります。

　 現在．．．量子コンピューターの開発で、最も進んでいるのが、“補足イオンを操作する研究”

です。今回の“参考文献／論文”のテーマですね。“補足イオン”にデータを蓄え．．．“量子テレ

ポーテーション”で、他のイオンに転送できるようにします。

　 この転送を実現するのが、“量子もつれ／量子テレポーテーション”の技術展開になります。こ

の“量子力学の不思議な原理”については、塾長の言われたように、後で考察することにしましょ

う。その方が、具体的に分かっていただける部分も多いと思います」

「はい．．．」

「もっとも．．．

 　“量子もつれ”については．．．塾長がすでに、《量子情報科学のスタート》で、詳しく説明され

ていますね。しかし、それが実際に、量子コンピューター・デバイスの中で、どのように組み込ま

れているかは、別の興味があると思います。こうしたことについて、別の角度から説明したいと思

います」

「はい、」マチコが、コクリとうなづいた。

「ええ．．．このタイプの．．．“補足イオン”を利用する量子コンピューターには、その開発を阻む

原理的な障害は、何もないと言われます．．．しかし、そうは言いますが、簡単なことではないよ

うですね．．．」

「うーん．．．」マチコが、ミケの頭を撫でた。ミケが目を細め、体を低くした。

　 〔２〕 汎用・量子コンピューターを創る・・・  　

「ええ、いいですか．．．？」淡島が、いつものような講義口調で言った。

「どうぞ．．．」高杉が言い、作業テーブルに両手を置いた。

「はい．．．」淡島が、自分の紙資料に目を落とした。「ええ．．．汎用的な．．．つまり、どのような

計算もできる量子コンピューターを創り出すには、次の３つの基本的な要素をクリアしなければな

りません。つまり．．．

　 【第１】．．．信頼性のあるメモリー／量子・記憶素子／“量子ビット記憶装置”の構築

　 【第２】．．．量子計算に必須となる、単一の量子ビットを操作する能力／“単一量子ビッ

　　　　　　　 　ト操作能力”の構築

　 【第３】．．．量子ビットを処理する、少なくとも１種類の論理ゲート／“量子ビット処理の

　　　　　　　　論理ゲート”の構築

　 ．．．この３つの要素をクリアしなければ．．．次世代型／量子デバイス・コンピューターを組み

立てることはできません．．．」

「うーむ．．．」高杉が、うなづいた。「なるほど．．．骨格ですね．．．」

「はい．．．さて．．．

　 まず【第１】の、“量子ビット記憶装置”の構築から、概略を説明しましょう。その過程で、“量

子もつれ”や、“量子テレポーテーション”や、“重ね合わせ”の概念なども、説明して行きます。

　 あ、これらは、くり返し考察して行きます。多少、飛んでしまうことがあるかも知れませんが、何

度も説明しますので、ご承知置きください」

「はい、」マチコが、力強くうなづいた。

「そうですね．．．」高杉が、言った。「難しい概念ですから、一度にすべてを説明するのではなく、

私の方からも、くり返し説明して行きましょう．．．分かる範囲で、ということですが．．．」

「はい、」マチコが、高杉の方にうなづいた。

＜�@ 量子ビット記憶装置の構築・・・ ＞　

「ええ．．．」淡島が言った。「現在．．．

　 量子コンピューターを試作しようと．．．世界中の科学者が、幾つかのアプローチを追及してい

ます。そうした中で、最も進んでいるのが、“補足イオンを操作する研究”です。そういうわけで、

“参考文献”に沿い、この方面の研究を考察してみたいと思います。

　 これは、先ほども言いましたが．．．“１価の陽イオン／電子を１個取り除いた原子”を使った、

量子デバイスということになります．．．これは、塾長がこれまで説明していた、“光子”の“量子も

つれ”を利用したものではないですね。“１価の陽イオン”の“量子もつれ”を使う、量子デバイス・

コンピューターです」

「そうですね．．．」高杉が、腕組みをした。「この方面が、一番進んでいるようですね．．．」

「はい．．．

　 これは“真空容器”の中に、“イオンの短い列”を閉じ込め、レーザー照射して信号を入力し、デ

ータを共有させます．．．ちなみに、“短いイオン列の閉じ込め”は、近くの電極で発生した、電場

によって行います。もちろん、ここで目標としているのは、“スケーラブル”な量子コンピューター

の開発ということです」

「はい、」マチコがうなづいた。

「つまり．．．

 　“量子ビット／キュービット”の数を、数百、数千に増やせるようなシステムが目標です。こうし

た所まで到達して、量子コンピューターの本領発揮ということになります。それには、技術的なブ

レークスルー（難関突破）が必要なようです．．．」

「うーむ．．．」高杉が、腕組みをほどいた。「まず．．．

　 “量子計算”の、原理・実証実験では．．．“短いイオン列／８つの量子ビット”を、“量子もつれ

状態”にし．．．初歩的・量子コンピューターが、単純なアルゴリズムを実行することが、証明され

ていますね．．．

　 しかし、“長いイオン列／約２０以上の量子ビット”のイオン列になると．．．実質的に制御不能

だろう．．．と思われていますね？」

「その通りです．．．

　 イオン集団の振動モードが、非常に多くなり．．．それらが、互いに干渉しあうためですね、」

「うーむ．．．」

「うーん．．．淡島さん、」マチコが言った。「だいたいさあ、“量子ビット”というのは、何かしら？」

「ああ．．．はい．．．」淡島がうなづいた。「これから説明します．．．

　 “量子ビット”や“重ね合わせ”．．．“量子もつれ”や“量子テレポーテーション”についても、簡

単に説明して行きましょう。塾長の言われるように、日常の常識を外れた難しい概念ですので、

今後、くり返し説明して行くことになります」

「お願いします」マチコが、神妙な顔で言った。

「そこで、まず．．．“重ね合わせ”という概念から説明しましょう。“量子ビット”を説明するには、こ

の“重ね合わせ”の概念を理解してもらう必要があります」

「はい、」

「“重ね合わせ”というのは．．．

　 量子力学の２面性．．．粒子性と波動性のうちの．．．波動性で考えると分かりやすいと思いま

す。ピアノの鍵盤をいくつかたたくと、複数の音波が和音となりますね。これは、言うまでもなく、

“音の重ね合わせ”です。

　 これと同じように、複数の量子状態は、音と同じように、“重ね合わせの状態”になり得るという

ことです．．．」

「．．．」

「確率論的に．．．１個の原子は、同時に２つの場所を占めたり．．．２つの異なる励起状態の、

“重ね合わせ”になったりします．．．このあたりは、日常の概念としては、ややこしいかも知れま

せんね．．．」

「とりあえず、」高杉が言った。「聞き流しておきましょう。話が進みませんから、」

　　マチコが高杉の方を見、無言でうなづいた。

「いいですか．．．」淡島が言った。「“重ね合わせの状態の粒子”を観測すると．．．

　 これらの“複数の状態”が、ただ１つの結果に“収縮”するというのが．．．通常の解釈です。ど

の結果が表れるかは、“重ね合わせの状態”における、波の相対的な大きさに応じた、確率で決

まります．．．」

「うーん．．．」マチコが、たまりかねて頭をかしげた。

「ええと．．．」淡島が、眼鏡の中央を押した。「いいですか、マチコさん．．．

　 量子コンピューターが大きな計算能力を持つのは．．．この“重ね合わせ”によるのです。つま

り、０か１かのどちらかの値を持つ、普通のコンピューターの“１ビット”とは異なります．．．“１量

子ビット”とは、同時に０と１との両方の値を取り得るのです．．．これが“重ね合わせ”です．．．」

「うーん．．．」マチコが、さらに悩ましげに首をかしげた。

「ともかく、このことは覚えておいてください．．．

　 “１量子ビットの系”では．．．“２の１乗個・・・／同時に２つの値／０、１”をとることができます。

　 “２量子ビットの系”では．．．“２の２乗個・・・／同時に４つの値／００、０１、１０、１１”を取る

ことができます。

 　“３量子ビットの系”では．．．“２の３乗個・・・／同時に８つの値”を取ることができます．．．一

般的に、“Ｎ量子ビットの量子コンピューター”では、“２のＮ乗の値を同時に操作”することが可

能なのだそうです．．．」

「．．．はい、」

「これが．．．実際に扱えるかはともかく．．．膨大な数になるのです．．．

　 ３００個の原子の集合体でも、原子がそれぞれ“１量子ビット”を保持しているなら．．．宇宙の

全素粒子の数よりも大きい値になると言います．．．」

「うーん．．．」マチコが、ボンヤリとうなづいた。「２の３００乗ですかあ．．．」

「ええ．．．」淡島が言った。「それよりも、いいですか．．．

　 “補足イオンの磁気的方向”を．．．“上向き”と同時に“下向き”にして．．．つまり、“ある量子

ビット”を、０と１の“重ね合わせ状態”にしたら．．．そのデータを処理して観測するまで．．．その

状態を維持しておく必要があるわけです．．．処理や観測ができなければ、コンピューターとして

役に立ちませんからね、」

「淡島さん．．．」マチコが、口をとがらせた。「あのさあ、それよりも．．．

　 “上向き”と同時に、“下向き”にするなんて．．．そんな事が、できるのかしら．．．両方をやろう

としたら、だいいち、動かなくなってしまうのじゃないかしら．．．？」

「ああ．．．」淡島が、ほくそ笑んだ。「はい．．．分かります．．．

　 ０という“１ビット”の状態と、１という“１ビット”の状態の．．．“重ね合わせ状態”ということなの

です。だから、つまり．．．それを“１量子ビット／１キュービット”というのです．．．

　 いいですか．．．何故、そんな事が可能なのかというと．．．今言ったように．．．ピアノの鍵盤を

幾つかたたくと、複数の音波が“重ね合わせ状態”になり．．．和音となるようなものなのです。逆

に、和音は、複数の音波の“重ね合わせ状態”だということですね。分解すれば、複数の音の和

だということです．．．」

「うーん．．．」

「そうした、“重ね合わせ”の複数のデータが．．．

　 “和音という１つの状態／量子ビット”には含まれているということです。つまり、複数の量子状

態というのは、和音のように、“重ね合わせの状態”になり得るということなのです。ここが、“新し

い概念／新しいテクノロジー”の導入になります．．．何故そうなるかは、基礎科学の問題です。

　 塾長も言われましたが、こうした問題は、徐々に、くり返し説明して行きましょう。まあ私も、そ

して、塾長もそうでしょうが、この分野の最先端の研究者というわけではありません。したがって、

全てを理解して説明しているわけではないのです。

　 おそらく、そうであろうという辺りを、説明しています。科学とは、そういう学問ですし、テクノロ

ジーとは、失敗や試行錯誤の上に、この辺りでいいだろうという所に確立されます．．．」

「はい．．．」マチコが、コクリとうなづいた。「それでさあ．．．

　 何故、今までの“１ビット”ではなくて、“１量子ビット”が必要なのかしら．．．そこが、分からない

のよね、」

「マチコさんは、現在のパソコンで満足だということですから、もっともなことです．．．

　 まあ、その辺りも、じっくりと説明して行きます。ともかく今は、量子コンピューターの概略を説

明して行きましょう」

「その通りですねえ．．．」高杉が言った。「我々も、全てが分かっているわけではありません．．．

　 最先端の科学者にしても、全てが分かっているなら、苦労はないわけです。分からないから、

失敗を重ね．．．修練し．．．試行錯誤をするわけです。量子コンピューターの開発のような基礎

科学的／次世代テクノロジーの開発は、その典型になりますね．．．

　 そうした上に、研究成果というものがあるのです．．．量子情報科学のテクノロジーの展開は、

量子コンピューターの試作の方向で．．．ようやく、まだ緒（ちょ）に就いたばかりという所でしょう」

「はい！」マチコが、高杉にうなづいた。

「さて．．．」高杉が、マチコを眺め、顎に手を当てた。「量子力学において．．．

　 “複数の状態が重なり合う”ということでは、“相補性”という概念もありますねえ．．．光は波動

であると同時に、“光子”という粒子でもあるという．．．“重ね合わせの状態”です。つまり、それ

が“光子”という和音だということです。他の粒子もそうですね。波動性と粒子性が、“重ね合わせ

の状態”にあります．．．それが、リアリティーの中に含まれています．．．」

「うーん．．．そうかあ．．．」マチコが、高杉に言った。「それが“重ね合わせ”なのね．．．」

「さて．．．これが、正しい説明かどうかは分かりません．．．しかし２つの状態が、確かに重なって

います．．．つまり、和音だけではなく、こうした“重ね合わせ”のリアリティーの姿が、素粒子とし

て存在している、ということですねえ、」

「はい．．．」マチコがうなづいた。

「それから．．．

　 量子力学は．．．アインシュタインの嫌っていた．．．確率によって記述される世界だということ

です。この辺りのリアリティーの姿を、最も深く理解していたのは、【波動関数】を発見したシュレ

ーディンガーだと言われています。

　 さて．．．我々が、はたして、正鵠（せいこく／弓の的の黒ぼし）を射た説明ができるかどうかは分かりま

せん．．．まあ、努力して、道元禅師（／『正法眼蔵』の著者）やシュレーディンガーの心に、少しでも近

づきたいと願っていますがね．．．」

「うーん．．．

　 あの、さあ、塾長．．．【不確定性原理】は、ハイゼンベルクが提唱した訳でしょう．．．シュレー

ディンガーの【波動関数】というのは、何かしら．．．？」

「ふむ．．．そうだねえ．．．」高杉が、宙を見た。「量子力学が成立したのは、１９２５年のとです。

　 この時の基礎となったのが．．．ハイゼンベルクの“行列力学”です．．．そしてもう１つ、シュレ

ーディンガーの“波動力学”が．．．全く別の面から、ほぼ同時に量子世界を説明したのです。そ

れから、【不確定性原理】が、ハイゼンベルクによって提唱されたのは．．．この２年後／１９２７年

のことですね。《量子力学の黎明期》の頃のことです．．．」

「うーん．．．はい．．．」

「ともかく．．．」高杉が言った。「とりあえず．．．

　 我々は．．．間違いや誤解を恐れず．．．前進して行くということです。その中で、間違いは修

正して行くということです。まあ、それが、学問や技術の進歩には必要な、真摯なスタンスという

ことです」

「はい！」マチコが、両手を握ってうなづいた。

「いいですか．．．」淡島が、紙資料から目を上げて言った。「先ほども言ったように．．．

　　“ある量子ビット”を．．．０と１の“重ね合わせ状態”にしたら．．．そのデータを処理して観測

するまで、その状態を維持しておく必要があるわけです．．．この“真空容器／電磁トラップ”は、

“補足したイオンの重ね合わせ状態の寿命（／コヒーレンス時間）”が、１０分間を上回り．．．非常に良

好な“量子ビット記憶装置”になり得るということです。

　 “電磁トラップ”の詳細はよく分かりませんが．．．“コヒーレンス時間”が比較的長いのは、“補

足イオン”と周辺環境との相互作用が、非常に弱く抑えられているからです。隔絶した環境が作

られているからです。

　 量子メモリー／量子・記憶素子は、この“電磁トラップ”だけではありませんが、一応こうしたも

のが、量子コンピューターのメモリーとして開発が進んでいるということです。“電磁トラップ”など

の詳細については、開発競争の中では、機密事項になっている部分が多いのかも知れません」

「うーん．．．でも．．．少し具体的になって来たわよね．．．」マチコが言った。

�A 単一量子ビット操作能力の構築・・・ ＞ 　　

「ええと．．．」淡島が、紙資料をめくった。「量子コンピューターを創るには．．．“量子ビット記憶

装置”の次に、“単一量子ビット操作能力”が求められます。“単一量子ビット”を十分に操作で

きなければ、量子コンピューターは夢に終わってしまいます。

　 これもまた、量子デバイスの基本的可能性の問題ですね．．．ともかく、半導体素子ではない、

“量子もつれ素子”ということになります．．．“量子もつれ”も、“補足イオン”を使うか、“光子”を

使うかで、システム全体が大きく異なって来ます。

　 最終的に、どのようなものが汎用型になるのかは、まだ分かりません．．．あれこれやっている

うちに、さらに斬新なものが生まれて来るもかもしれませんね．．．」

「うーん．．．はい、」マチコが、うなづいた。「でも、今は、“補足イオン”の方が進んでいるわけで

すね、」

「うーむ．．．そうです．．．」

「ええと、いいですか、マチコさん．．．」淡島が、顔を上げた。

「はい、」マチコが、ミケの首を掴んだ。

「“補足イオン”の．．．“磁気的方向／・・・上向き、下向き＝０、１”ということで．．．“量子ビット”

を表現すれば．．．振動磁場を一定時間にわたって“補足イオン”に加えることで．．．“量子ビッ

ト”の“反転（／０から１に、あるいは１から０に変えること）”や、“重ね合わせ”が可能です．．．」

「うーん．．．とりあえず、」マチコが、うなづいた。

　 淡島も、それに小さくうなづいた。

「いいですか．．．

　 “電磁トラップ”の中で、“補足イオン”どうしを隔てている距離は．．．一般的には、数マイクロ

メートル程度と言われます。この短い距離を考えると、振動磁場を特定のイオン１個だけに加え

るのは、非常に難しい技術でしょう．．．

　 しかし、実際の量子計算では、１つの“量子ビット”を動かし、その隣はそのままにして置くとい

う操作は、どうしても必要になりますね。したがって、ここは重要なポイントになります．．．ま、し

かし、“対象とする量子ビット”、あるいは“複数の量子ビット”に的を絞り、レーザービームを当て

ることで、この問題は解決可能なようですね．．．詳しいことは、分かりませんが．．．

　 まあ．．．楽な技術開発ではないということでしょう。しかし、量子コンピューターの開発では、

全てがそういう状況なのかも知れません。半導体素子／トランジスターに代わり、“量子もつれ

／量子テレポーテーション”や、“重ね合わせ”という、量子情報科学の次世代テクノロジーが使

われて行くわけですから、」

「うーん．．．はい、」

「まあ．．．

　 数マイクロメートル間隔の、イオン／原子の１個１個に的を絞り、レーザービームを当てて行く

とい作業ですから、実に細かい技術です．．．それも超高速のスピードと、高い信頼性が要求さ

れます」

「うーん．．．そんなに細かいことが、必要なのかしら．．．」

「そうです．．．」淡島が、口に掌を当てた。「まあ．．．そうですねえ．．．

　 この、目の前にあるパソコンも．．．トランジスター・チップ上で動いているわけです。これも、相

当に細かな世界です．．．しかし、インターフェースが人間サイズということで、この大きさになって

います。そういう意味では、あまり変わりがないのかも知れません．．．いずれにしても、肉眼で見

えていて．．．ピンセットでつまむような世界ではありません．．．」

「あら．．．そのぐらいは、私でも分かるわよね、」

「はは．．．」淡島が、悪戯っぽく頭をかいて見せた。「すみません、」

「うーん．．．」マチコが、その冗談に満足そうな笑みを作った。「でも、さあ．．．

　　電子デバイスと、量子デバイスでは、計算能力がまるで違うわけですね．．．“重ね合わせ”

を使うことによって、」

「それだけではありません。“量子テレポーテーション”を駆使すれば、抵抗なしでコピーが可能

になります。まあ、この辺りは、今回の“参考文献”では、あまり触れていませんね．．．

　 ええと、塾長．．．もう少し、説明を進めておきましょうか？」

「うーむ．．．そうですねえ．．．あまり、難しくならない程度に、」

「はい．．．」淡島が、資料に目を落とした。

「．．．ええ．．．」淡島が言った。「では．．．

　 “補足イオンの実験”では、ですねえ．．．電気的に浮揚させた個々のイオンが．．．小さな棒磁

石のように振舞います．．．各々の棒磁石の方向（／上向きと、下向き）が、“量子ビット”の１と０に対

応するわけですね．．．“電磁トラップ内のイオン”は、レーザー冷却法によってほぼ静止させるこ

とができます。

　 あ．．．レーザー冷却法というのはですね．．．レーザー光線で、原子に光子を散乱させること

で、原子の運動エネルギーを奪う冷却法のことです．．．絶対零度（−２７３．１５℃）近く、ボーズ＝ア

インシュタイン凝縮に近い所まで冷却します．．．この場合は、静止させることが目的ですが、」

「うーん．．．すごいわねえ．．．コンピューター・デバイスで、こんなことをやっているわけね．．．」

「そうです．．．

　 これらの“補足イオン”は．．．“真空容器”の中にあるので．．．周囲の環境からは分離されて

います。そうした環境下で、イオンどうしの電気的反発力（クーロン斥力）による強い相互作用を利用

し、“量子もつれの状態”を作り出すことができるのです．．．」

「あら．．．この“真空容器／電磁トラップ”の中で．．．“量子もつれの状態”が作り出されるわけ

ですか？」

「そういうことですね．．．

　 そのための“電磁トラップ”です．．．この量子デバイスは、“量子もつれ状態”が創出されなけ

れば、そもそも、意味をなしません．．．」

「ああ．．．はい、」マチコが、うなづいた。

「それから．．．

　 毛髪よりも細いレーザービームを．．．個々のイオン／原子に照射することによって．．．“量子

ビット”に蓄えられている量子データを、操作・計測できるわけです．．．」

「うーん．．．そういうことだと．．．いうわけですね．．．」

「そうです．．．」淡島が、微笑した。あまり笑わない顔が、少し笑うとひどく楽しそうだった。「まず、

そういうものだと、覚えておいて下さい」

「はい．．．」マチコが、顎に手をかけた。

「ええ．．．

　 “量子ビット記憶装置”．．．“単一量子ビット操作能力”．．．その次が、“量子ビット処理の

論理ゲート”の構築です．．．

　 この量子ビット操作に、意味を与えなければなりません。“論理ゲート”で、操作できるようにし

なければ、道具にはなりませんからねえ、」

「はい．．．少しわかったような気がするわねえ．．．」マチコが、ニッコリと笑った。

「うーむ．．．」高杉が、椅子の背に体を引いた。「まあ．．．

　　量子デバイス・コンピューターは、概念的にも難しいものです。量子力学の知識も必要でしょ

う．．．それから、何と言っても現在開発中の、次世代型／量子情報科学／テクノロジーです。私

たち自身も、時代の進展と共に、ここで学びつつ、考察して行くことになります．．．まさに、ここが

現場ですね．．．」

「はい．．．」淡島が、小さくうなづいた。「そうだと思います．．．

　 大車輪の開発競争が展開している．．．次世代テクノロジー／量子デバイス・コンピューター

が、テーマです。私たちの情報源も、“参考文献／公開されている科学論文”だけという状況です

ね。これは、非常に限られた情報です．．．」

「そういうことですねえ．．．何とか、淡島・准教授の力をお借りて．．．進めて行きたいと思ってい

ます」

「さあ．．．はたして、何処までお力になれるでしょうか．．．」

「ここでは、何でも、ざっくばらんに話していただければいいわけです．．．」

「はい．．．」

「うーん．．．」マチコが、高杉の方を見た。「一息入れましょうか？」

「うむ、そうだな．．．今度は、お茶がいいな、」

「はい、」マチコが立ち上がった。窓の向こうに、立冬の暗い空が垂れこめていた。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

＝ｔｅａ  ｔｉｍｅ＝

　 リンク・ゲートから、《クラブ・須弥山》の羽衣弥生（はごろもやよい）が入って来た。後ろ

に、ワゴンを押して、コッコちゃんがついて来る。

「あ、弥生．．．」マチコが片手を上げた。「すみません．．．」

「お久しぶりね、マチコ．．．」弥生が、細い指を組み合わせた。「風邪をひいているん

ですって？」

「うん。でも、大したことはないの。コッコちゃん、ご苦労様でーす！」

「ウン！」コッコちゃんが、赤い鶏冠（とさか）を揺らした。

　 マチコもワゴンに片手を添え、作業テーブルへ歩いた。弥生が、高杉と淡島に挨拶

し、それからお茶の支度を始めた。マチコが、サンドイッチの皿を作業テーブルへ移し

た。

「どうですか、弥生さん．．．」高杉が言った。「今年の、師走の様子は．．．？」

「大変ですわ．．．」弥生が、細い指を急須に当て、湯を注ぎながら言った。「社会が、

どんどん壊れて行くようですわ。生活を、維持できない人々が急増しています．．．私

の周りでも．．．」

「そうですか．．．」高杉が、腕組みをした。「世界中が、非常に不安定になってきまし

たねえ．．．」

「どうすればいいのか、分からない状態ですわ．．．」弥生が、高杉と淡島の前にスッと

茶碗を押し出した。

「すでに．．．」淡島が、茶碗に手を添えて言った。「それほど、深刻ですか？」

「はい．．．

 　《クラブ》の方も、客足はさっぱりですもの．．．それでも、何とか景気づけのために

サービスしていますが、ほとんどが赤字です．．．最近は、商売ぬきの、たまり場のよ

うですわ．．．」

「はは．．．」高杉が、顔を崩した。「弥生さんらしいですね、」

「はい．．．」弥生が、一瞬顔を輝かせ、唇を結んだ。「それでも、いいと思っていますの

よ．．．今まで、お世話になっていますし、できる所まで続けるつもりですわ」

「我々も、」高杉が言った。「せいぜい、顔を出すようにしましょう」

「お願いしますわ」弥生が、指を組んだ。

「やるべきことは．．．」マチコが、自分の茶碗を引き寄せながら言った。「はっきりして

いるわよね。大公共事業で、【日本版／ニューデール政策】を推進するべきよね」

　 あと．．．“量子もつれ合い／量子相関”については．．．次の説明がありました。

≪“量子もつれ合い”とは、２つ以上のキュービット（量子ビット）がある場合に互いに、相

関を持つことができる性質である。この性質を利用して、例えば、相関のあるキュー

ビットの集合体を、送信者と受信者が共有することにより、瞬時に大量の情報を遠隔

地に伝達できるという理論（“量子通信”のうち“量子テレポーテーション”）が確立して

いる。本報告書においては、量子もつれ合いを量子相関と表現している場合もある≫

 　 ．．．と、説明しています．．．ここでは、抜粋はこれぐらいにしておきましょう。量子情報科学は、

新しいテクノロジーの分野です。説明することが、山ほど広がっています。それを、今回のように、

少しづつ紹介していこうと思います」

「そうですね．．．」高杉が言った。「よろしくお願いします．．．

　 ええ．．．実際に、私たちにとっても、新しい概念の世界です。私たちも、日々、勉強することば

かりです。２０世紀初頭に始まった量子力学の新しい概念の波は、理解するのが非常に難しい

がゆえに、事実上棚上げにされていた観があります。

　 科学の現場でも、【ベルの定理（局所原因の否定／局所的・部分的存在の否定・・・数学的証明）】などは、まさ

に回避して進んで来たわけです。そして、そうした矛盾もまた、随所に顕在化してきたということ

なのでしょうか．．．

　 それが．．．量子情報科学のテクノロジー・スタートによって．．．ようやく本格化の俎上（そじょう）

に載ったようです。量子力学の非局所性の概念が、量子デバイス上で実体化するということです

ねえ。また、“量子テレポーテーション”などという言葉も、実在のものとして登場してきました。

　 時代の流れが．．．デカルトの言うところの．．．“思惟するもの／心の領域”と、“延長されたも

の／物の領域”の統合で．．．学問的課題に、ようやく到達して来たというところでしょうか、」

「そうですねえ．．．」淡島が言った。「いずれにしても．．．

　 近い将来．．．量子情報通信や、専用型・量子コンピューターが、まず具体化して行くでしょう。

汎用型・量子コンピューターが実現するのは、その後になるようです」

「うーむ．．．

　 量子コンピューターや量子情報通信による“情報ハイウェイ”が．．．いよいよ地球生命圏・規

模で、ネットワーク化されることになりますねえ．．．それは、この地球生命圏に、新しい側面を付

与することになるかも知れません．．．

　 このドローイング（デッサン、製図）は．．．人類文明の英知を結集し、慎重に進めていくべきです。

分水嶺に降るこの最初の雨水が．．．“文明の第３ステージ”という大地の、最初の原型を刻印し

て行くことになります．．．こういう原型の刻印は、修正が不可能です．．．

　 人類文明における“宗教的原型”が．．．釈尊やキリストが生まれた、紀元前後の大宗教時代

にありますが．．．まさにそれが、ホモサピエンス文明の精神性を形成しました。そして、その影

響は、２０００年たった今後も続いて行くわけです．．．

　 現在、そうした規模の、“情報ハイウェイ”のドローイングが、地球生命圏に付与される段階に

あります。現在のインターネットの次にくる、次世代／量子情報通信で、“情報ハイウェイ”が本格

化するわけすね．．．それが、どのような位置づけになるのかは、現在は想像を絶しています」

「はい．．．」淡島がうなづいた。「まあ．．．いずれにしても、これからでしょう．．．」

「そういうことですが．．．」高杉が、ゆっくりと椅子の背に体を倒した。「あまり時間がありません」

「そうですね、」

「結局、さあ．．．」マチコが言った。「“世界政府／地球政府”が必要ということかしら．．．？」

「そう．．．」高杉が、小さく、強くうなづいた。「ここで考察する課題ではないですが、まさにその通

りでしょう」

「はい！」

　 〔４〕 チップ上で、イオンを操作する・・・　 　

「ええ．．．マチコです！」マチコが、インターネット正面カメラの方に頭を下げた。「年が変わりまし

た！少し時間がたちましたが、明けましておめでとうございます！

　 この仕事は、２００８年から、２００９年という年末・年始をまたいでの仕事になりました。大量の

失業者が出ている“激動の年／大変動の年”が始動しています。ともかく私たちは、私たちの仕

事を、しっかりと続けて行きたいと思っています．．．今年も、よろしくお願いします！」

「そういう訳で．．．」マチコが、カメラ目線を外した。「塾長、淡島さん．．．今年もよろしくよろしく

お願いします！」

「はい！」高杉が、重々しく頭を下げた。「今年も、よろしくお願いします！

　 激動の２００９年が、すでに始動しています。その方面については、《 My Weekly Journal》の

方で、各スタッフが、本格的な考察を行っています。私も、《２００９・新春対談》で、“塾長として

のコメント”を出しましたが、本格的な考察はこれからになります。

　 ええ．．．そういうわけですが．．．淡島さん、今年もよろしくお願いします！」

「こちらこそ、よろしくお願いします！」淡島が、作業テーブルの上で両手を揃えた。

「さっそく、本題に入ります．．．」マチコが言った。「ええと．．．淡島さん．．．

 　“補足イオン”を使って．．．“本格的な量子コンピューター”というものが．．．本当に作ること

ができるのでしょうか？」

「そうですねえ．．．」淡島が、胸ポケットに手を当てた。「いいですか、マチコさん．．．

　 くり返しますが．．．長いイオン列．．．量子ビット数にして、約２０以上のイオン列は．．．実質

的に制御不能だろうと考えられています。これは、イオン集団の振動モードが非常に多くなり、

それらが互いに干渉しあうからです．．．そこに、１つの限界が見えます」

「うーん．．．振動モードの干渉かあ．．．」

「そこで．．．」淡島が言った。「工夫が必要になります．．．

　 量子コンピューターのハードウェアーを．．．“制御可能な小さな塊に分割”する、という手法の

検討です。短いイオン列を、チップ上で、方々に動けるようにするわけです．．．そして、その短い

イオン列に、それぞれ計算を実行させようというわけです」

「うーん．．．せこい考えねえ．．．」

「いや．．．」淡島が、笑って手を立てた。「ええと、いいですか．．．並列処理とは、そういうもので

す。その小さな処理能力の相乗効果が、莫大な処理速度を生み出すのです．．．」

「そうかあ．．．」

「いいですか．．．

　　電気的な力でイオン列を動かしても．．．“イオン・トラップ”の内部状態は乱れないようになっ

ているので、イオン列が運ぶデータそのものは、保存されるわけです．．．それから、イオン列ど

うしを“量子もつれ”の状態にすればいいわけです。

　 そうすれば．．．データを転送したり、多数の論理ゲート動作を必要とするような処理を、実行

できると考えられています．．．こうした技術が熟成して行くには、やはり多少時間が必要です。

　 しかし、“ヒトゲノムの解読”でも経験したように、技術的な飛躍には、それほど時間はかから

ないのかも知れません．．．ただ、汎用型・量子コンピューターや、量子通信ネットワークのインフ

ラ整備などでは、それなりに時間はかかるでしょう．．．」

「うーむ．．．」高杉が、腕組みをした。「どうも．．．

　 現場／現物を見ていない我々には．．．いまひとつ、実感というものが無いですねえ．．．」

「実物を見たとしても．．．」淡島が、顔をほころばせた。「コンピューター・デバイスですから、中の

様子が見えるわけではありません。それは現在の電子デバイスでも同様でしょう．．．」

「まあ．．．そういうことですねえ．．．」

「この量子チップの設計は．．．

　 実は．．．デジタル・カメラに使われている、ＣＣＤ（電荷結合素子）に似た所があります。ＣＣＤが、多

数のコンデンサーが並んだアレイ（配列）の中で電荷を次々と動かしていくのと同様に、この量子

チップは線形トラップが並んだ格子の中で、個々のイオン列を動かして行くのです」

「ふーむ．．．」高杉がうなづいた。

「米国立標準技術研究所で行われた．．．“補足イオン”／実験の多くは．．．“マルチゾーン線形

トラップ”の中で、イオンを往復させるもののようです．．．

　 しかし、もっと大規模なシステムに拡張するには、イオンをどんな方向にも導けるように、多数

の電極を備えた、より高度な構造のものが必要となります。イオンを閉じ込めて、往復を正確に

制御するには．．．電極は１０〜１００μｍ（マイクロメートル）と、非常に微小なものが要求されます」

「ふーむ．．．」

「まあ、この辺りは．．．

　 最新のコンピューター・チップ製造に使われている技術が、応用できるようです。つまり、先ほ

ども言いましたが、微小電子機械システム・・・ＭＥＭＳやマイクロマシン．．．それから、半導体リ

ソグラフィーなどの、微細加工技術が応用できるようです」

「電子デバイスも、量子デバイスも．．．どっちも、微細領域の加工技術で作るというわけですか。

ただし、電子制御のビットを扱うのと．．．“量子もつれ”制御の“量子ビット”を扱うのが．．．根本

的に異なって来るわけですか」

「そういうことになりますね．．．

　 量産型の微細加工技術としては、その辺りが最先端ですから．．．しかし、加工技術としては、

単なる電子を扱うのよりは、はるかに高い技術が要求されてくるはずです。これは、ナノ・テクノ

ロジーの領域とも重なって来るのでしょうか．．．」

「カーボン・ナノチューブのような、ナノテクですか．．．」

「そうですね．．．

　 ええ．．．この１年間ほどの間に、幾つかの研究グループで．．．初の、“集積イオントラップ”を

実証した様子です．．．ミシガン大学と、メリーランド大学／物理科学研究所の科学者たちが．．．

ガリウム・ヒ素半導体を使って、“量子チップ”を作った様子です．．．

　 一方．．．米国立標準技術研究所の科学者たちは．．．イオンが、チップ表面の上に浮遊する、

“新構造のイオントラップ”を開発した様子です．．．

　 それから．．．通信システム・メーカーのアルカテル・ルーセントと、米国立サンディア研究所の

グループは、さらに一風変わった“イオントラップ”を、シリコンチップ上に制作した様子です。もち

ろん、その詳細は分かりません．．．

　 事情が、どうなっているのか、外部の人間にはよくは分かりませんね．．．技術を公開／共有

するといっても、特許などの問題もあり、壮大な開発競争になっています．．．次世代のパラダイ

ムを切り開くような、巨大な総合技術開発としては、“ヒトゲノムの解読”以来になるでしょうか」

「淡島さん．．．」マチコが、首を横にかしげながら言った。「アメリカの話ばかりでさあ．．．日本で

はどうなのかしら？」

「そうですねえ．．．

 　“参考文献”の著者は、メリーランド大学と米国立標準技術研究所の科学者ですから、やはり

アメリカ中心の話題になってしまいます。もちろん、高杉・塾長も紹介したように、ＮＥＣなどでもや

っているわけです。

　 私が知っている日本の研究グループだけでも、相当数にのぼります。まあ今後、国内での話

題も、喧（かまびす）しくなってくるでしょう．．．」

「はい．．．」マチコが、口に手を当てた。

「ええ．．．」淡島が、高杉の方に顔を向けた。「これらの、開発された“チップ・トラップ”について

は、まだ、完成されているわけではありません．．．多くの仕事が残っている様子です．．．未完

成品ということですね」

「はい、」高杉が、うなづいた。「それは、分かります．．．最初から、完成品ができるわけではな

いですから、」

「そうですね．．．」淡島が、モニターに目を投げた。「まず．．．

　 近くの“チップ表面”から発生する．．．“原子ノイズ”を減らす必要があるようです。これは、液

体窒素か液体ヘリウムで、電極を冷やすという方向になるようです。

　 それから、イオンの温度が上昇し．．．その熱運動によって、位置が乱れるのを防ぐために．．．

“チップ上”を移動するイオンの動きを、巧妙に調整する必要があるようです．．．これは、単純な

Ｔ字路に沿ってイオンを動かすのにも．．．実は、電気力を慎重に同期させる必要があるようです

ね．．．」

「うーむ．．．」高杉が、うなづいた。「まあ．．．

　 こうした基礎技術の開発というのは．．．かつて、歩いてきた、懐かしの道なのでしょうねえ．．．

現在の、コンピューター技術の開発／発展の歴史や、ＤＮＡ解読技術の開発／発展の歴史のよ

うに．．．同じ、技術開発の道を歩いているのかも知れませんねえ．．．」

「私たちは部外者ですが、現場ではそうかも知れませんねえ．．．

　 そういう意味では．．．“開発のやり方”という意味では．．．すでに非常に多くのものを学び、そ

の蓄積もあるのだと思います．．．」

　 高杉が、深くうなづいた。

「ただ．．．」高杉が言った。「“大量生産／大量消費・・・開発／発展型の経済主導の時代”と

いうのは、すでに過去のパラダイムになりつつありますね。次に来る、“文明の第３ステージ／意

識・情報革命”の時代の、“新らしい価値観”が、この“情報ハイウェイ・ウェブ”に実装されること

になります。

　 この“情報ハイウェイ・ウェブ”が．．．“未曾有の大艱難の時代”を、軟着陸に導くことになる

のだと思います．．．まず、それには、“世界政府／地球政府”が必要になります．．．」

「うーん．．．はい．．．」マチコがうなづいた。

　 〔５〕 光子でカップリングする方法・・・　 　 

「さて．．．」淡島が、紙資料をトントンとそろえた。「“補足イオン／量子コンピューター”の実現へ

は、もう１つのアプローチで、研究開発が進んでいます．．．

　 それは、“イオンが放出した光子によって・・・イオンどうしをカップリング”する方法です。つ

まり、これまで説明してきた．．．“振動を通じてイオンをカップリング”．．．するのではなく、“光

子を使って、量子ビットを関連付ける方法”．．．ということになります」

「うーむ．．．」高杉が首を回し、椅子の下に来たミケの頭に手を触れた。「この方法だと．．．イオ

ン制御の困難性の幾つかを、回避できそうですねえ．．．まあ、他の問題が出て来るのかも知れ

ませんが、」

「そうですね、」

「うーん．．．」マチコが、頭をかしげた。「そういう．．．“カップリング”もあるわけね．．．」

「そういうことです．．．」淡島が、紙資料をテーブルに置き、その上をひと撫でした。「ええと．．．

　 これを研究しているのは、シラクとゾラーということですが．．．“参考文献”の著者のお仲間な

のでしょうか．．．二人の詳しい説明はありません。この彼等と、その共同研究者であるミシガン

大学／デュアンと、ハーバード大学／ルーキンが、２００１年にこの基本的概念を提示していま

す．．．」

　 淡島が、紙資料をめくった。

「ええと．．．それによれば、ですねえ．．．

　 “離れた２つの補足イオン”から、光子が放出され．．．その、“光子の特性／・・・偏光・色”が、

放出元のイオンの“磁気的・量子ビット状態”と、“量子もつれ”になるというものです。光子はそ

の後、光ファイバーを通って、ビーム・スプリッターに導かれ．．．“光検出器”に到達します．．．」

「うーむ．．．」高杉か、ミケの頭を指先で撫でた。「ともかく．．．先を聞きましょうか、」

「そうですね、」淡島がうなづき、マチコの方を見た。「まず、一通り説明しましょう」

「はい」マチコが、うなづいた。

「まず、ここで使われるビーム・スプリッターとは．．．

　 光ビームを２つに分ける光学装置です。しかし、ここでは“逆の働き”をします．．．つまり、ここ

で光を統合することにより．．．遡って、“放出元のイオンどうしをカップリング”するのに使われま

す」

「．．．」マチコが、反対側に頭を倒し、腕組みをした。

「ええと．．．」淡島が肩を回し、リモコンでスクリーン・ボードの電源を入れた。

　 スクリーンに、大きな略図が表示された．．．“補足イオンの真空容器”が２つある。そこから、

それぞれ光ファイバーが下方へ伸び、ビーム・スプリッターをはさんで結ばれいる。そして、その

ビーム・スプリッターからは、また２本の光ファイバーが伸びていて、“光検出器”に繋がれてい

る．．．今、淡島が説明した概念図だった。

「いいですか．．．」淡島が言った。「この図のように．．．

　 “補足イオン”が、離れた場所に２つあります．．．ぞれぞれの“真空容器”の中にあり、隔離さ

れた状態にあるわけですね。これは、分かりやすく単純に描いてあるわけです。この“双方の補

足イオン”に、レーザーパルスを照射し、励起させます。

　 すると、イオンは光子を放出し．．．それぞれが光ファイバーに入り．．．２つの光子は、ビーム・

スプリッターで、干渉するわけです．．．」

「うん、」マチコが、コクリとうなづいた。「それは、分かるわよね．．．なんとなく．．．」

「次に．．．

　 光子の振動数は、“イオンの磁気的向き（／上向き・下向き）”によって決まります。“上向き”と“下向

き”が半々の．．．“重ね合わせ状態にあるイオン”．．．が放出する光子は、“振動数も２つの重

ね合わせ”になります．．．」

「．．．？」マチコが、首をかしげた。「．．．よく分からないわねえ、」

「そうですね、」淡島が、うなづいた。「そうかも知れません．．．

　 しかし、まず、一通り説明することにしましょう。新しいテクノロジーの、難解な領域です。理解

するには、基礎的知識が必要になります。したがって、全体風景を固めながら、くり返し説明して

行くことにしましょう．．．そういう訳で、ともかく、話を進めることにします。学問とは、本来、そう

いうものですから、」

　 高杉が、深くうなづいた。

「はい！」マチコも、コクリとうなづいた。「でも、さあ．．．

　 光子の振動数が、“重ね合わせ”になるというのは．．．音の振動数を重ねて、和音になるとい

う．．．アレなのかしら？」

「そうです．．．」淡島が言った。「ええと．．．いいですか？」

「はい、」

「この離れた．．．“双方の補足イオン”から出た光子が．．．

　 “偏光・色が同じ状態”にある場合は．．．ビーム・スプリッターはこれらを、“両方とも１つの光検

出器”に導きます．．．しかし、“偏光・色が異なる状態”の場合は．．．干渉しないために、別々の

“光検出器”に向かうことになります．．．ここが、ミソ（味噌／特色とする点）です．．．」

「うーん．．．ミソかあ．．．」マチコが、ポカンと口を開けた。

「そして．．．いいですか．．．ここが肝心です．．．

　 この現象がひとたび起こると．．．元の“補足イオン”どうしは．．．“量子もつれ状態”になるの

です！どちらのイオンが、どちらの光子を放出したのか．．．区別できなくなるからだということで

す．．．ここが、難解かも知れませんが．．．まあ、今の所は、こういうものだと納得して下さい。そう

でないと、話が進みません．．．いずれ、全体構造の中で、理解できると思います」

「うん．．．それは、いいけどさあ．．．」マチコが、前後に体を揺らした。「“量子もつれ”というのは、

こういう風に作るんだあ．．．その、“量子もつれ状態”の“補足イオン”どうしは、“量子テレポーテ

ーション”で結ばれているということかしら．．．」

「そうですね、」

「ええ．．．」淡島が言った。「もう一度、別の角度から説明しましょう．．．

　 いいですか．．．“補足イオン”から出た光子は．．．２方向から、ビーム・スプリッターに入って

来ます．．．それらの２つの光子が、“偏光・色が同じ状態”の場合は、“互いに干渉しあい”、“同

じ経路”から出てきます。

　 ところが．．．“偏光・色が異なる状態”．．．つまり、“補足イオンの量子ビット状態が異なる状

態”の場合は．．．干渉することなく、別々の経路をたどり．．“別々の光検出器”に導かれます」

「うん．．．」マチコがうなづいた。

「そして．．．

　 ここで、重要なポイントとなるのが．．．“光子が検出器で観測された後”には．．．どのイオン

がどちらの光子を発したのか．．．まるで区別できなくなることです。つまり、この“量子現象”が、

“補足イオン”の間に．．．“量子もつれ状態”を生じさせるのです．．．少々難解な所です．．．」

「うーん．．．」マチコが腕組みし、体を横にかしげた。「この“量子現象”というのがさあ．．．分か

らないわけよねえ．．．

　 でもさあ．．．“量子もつれ”というのは、どうしてなのかしら．．．そこに、観測だとか、区別でき

ないとかいうけど．．．そこに、“私”だとかの、“主観”が入って来る気がするわよねえ．．．」

「はは．．．」高杉が、顎を撫でた。「そこＩに．．．“主体性／・・・存在の哲学体系”の、糸口があり

ますねえ．．．」

「はい．．．」マチコが手を組み、高杉の次の言葉を待った。

「しかし．．．」高杉が言った。「まあ、ここは、話を先に進めましょう．．．その話は、いずれ時が熟

した時に、考察しましょう。脱線し過ぎてしまいます」

　 マチコが顔を落とし、うなづいた。

「そうですね．．．」淡島も言った。「ええと．．．実は、ですねえ．．．

　 イオンから放出された光子というのは．．．毎回、うまい具合に、“全部が回収・検出”されるわ

けではないのです。いや、むしろ大半の場合は、光子は失われて、イオンは“量子もつれ状態”

にはならないようです」

「ビーム・スプリッターに入れて．．．」マチコが言った。「“光子をカップリング”しなければ、“量子

もつれ状態”にはならないわけね、」

「しかし、後は、このプロセスをくり返し．．．“２個の光子”が“同時に検出器に補足”されるのを、

単に待ちさえすればいいわけです。そして、この種のエラーは、それで克服できるのだそうです。

“補足イオン列”は、時間が経てば、次々に“量子もつれ状態”になって行くのでしょう．．．」

「うーん．．．」マチコが、さらに腕組みを深くした。「つまりさあ．．．そういうことだと．．．いうわけ

ね．．．？」

「つまり．．．」淡島が、ほくそ笑んだ。「そういうことだと、いうわけです．．．

　 ええ．．．“量子もつれ状態”に、いったん成功すれば．．．イオンどうしが遠く離れていても、“量

子ビット”の一方を操作すれば、他方に影響が及び．．．【制御ＮＯＴゲート】ができ上がる、と言

ういうことです」

「それが．．．」マチコが、手を立てた。「たとえば．．．太陽系の端であってもさあ．．．成立すると

いうことかしら．．．？」

「理論的には、そうですね．．．

　 ただ、現実にはどうでしょうか．．．太陽風や電磁波の嵐の中を、そこまで“量子もつれ粒子”を

飛ばすとなると、相当な物理的干渉が起こるでしょう．．．それに銀河空間からも、相当な電磁波

の干渉がありますからねえ．．．

　 ただし、いずれは、“量子テレポーテーション”による、“量子通信”が開発されて行くと思われ

ます。現在、“量子もつれ光子を飛翔させる実験”が行われていますが．．．片割れを“真空容器”

に入れて．．．太陽系の端まで運び、“量子通信”が確立されれば．．．」

　 淡島が、高杉の方に顔を向けた。

「．．．後は、高杉さん．．．時空間を超えた、“超・時空間通信”になるのでしょうか？」

「どうなのでしょうか．．．

　 我々はそうだと思っているわけですが．．．まだ全てが、確信をもって断定できるような段階で

はないですねえ。特に、我々のような、門外漢の場合はです．．．しかし、はは．．．我々も、もの

好きであり．．．好奇心が強いですからねえ．．．」

「うーん．．．そうよね．．．」マチコが、鼻をつまんだ。

＜人間的影響／哲学的側面に触れると・・・＞　　　　　　　　　

「哲学方面では．．．」高杉が、ゆっくりと脚を組み上げた。「なかなか、参考になる文献は、見当

たらないですねえ．．．したがって、勝手に解釈することにしましょう．．．

　 そういう訳で、これが、“考察の叩き台”になってくれれば、幸いと考えています。しっかりとした、

学問的な裏付けがあるわけではないので、よろしくお願いします」

「はい．．．」マチコが唇を引き結び、インターネット・カメラに小さく頭を下げた。

「ええ．．．

　 “量子デバイス・コンピューター”や、“量子通信”では．．．量子力学の非局所性／超・時空間

性の側面が．．．私たちの日常生活において、顕在化して来るのかも知れません。そうしたもの

が、物理空間の中で具体化し．．．それが広く、応用・拡大して行くということですしょう。これは、

ホモサピエンスの時間認識・空間認識が、大きく変容して行くということかも知れません．．．

　 “量子テレポーテーション”とは．．．空間を超えた同時性が．．．物理的・宇宙空間に拡大して

行くということでしょう。こうした同時性というものが本物なら．．．これまでのように、単なる量子

の世界や、“量子コンピューター”の量子デバイスの世界ではおさまらなくなります。マクロの惑星

空間となると、人間の感性に与える影響は、はかり知れないものがありますねえ」

　 マチコが、頭の後ろで手を組み、そっと体を伸ばした。

「さて．．．」高杉が、続けた。「それではいったい．．．

　 ホモサピエンスの“共通意識世界／この世”や．．．文明を構築している、“膨大な言語的・亜

空間の座標系”や．．．“因果律によるストーリイ性の発現”と、“時間・空間の人間的側面”など

は．．．いったい、どのように変容して行くのか、ということですねえ．．．

　　はは．．．“案ずるよりは、産むが易し”ということですかね．．．“なるようになる”と．．．？」

「そうですねえ．．．」淡島が、紙資料の上に両手をそろえた。「そうした問題は、確かにあります。

しかし私は、テクノロジーの方面の話ばかりで、そうした理論や哲学方面の話は、ほとんど耳に

していませんねえ．．．科学的成果も、ほとんどがソフト面ではなく、ハード面になっていますね、」

「そうなのです．．．」高杉が言った。「しかし、今後の問題として、ソフト面が気になります．．．

　 リアリティーというのは．．．“眼前している切れ目のない・・・上下・左右／３６０度の全体風景”

なのですが．．．【ベルの定理】では．．．物理空間の局所性というものを、数学的に否定してい

るといいます。私は、その数学的内容は知らないのですが．．．時空間距離にある現象の間に、

“光速を超える情報交換があり得る”．．．としているようですね．．．

　 この【ベルの定理】は．．．科学技術文明の現場では、煙たい存在だったようです。つまり、あ

えてそれに触れず、科学技術の現場では、ここを回避してきたようですね。“心の問題”を回避し

てきたようにです。しかし、《量子情報科学》では、いよいよこの中に、足を踏み入れたわけです

ねえ．．．いや、つまり．．．こういう論点で、いいのでしょうか？色々言ってきているわけですが、」

「そうですね．．．」淡島が、小さくうなづいた。「私は、それでいいのだと思います．．．

　 黎明期の量子力学の．．．あの“新しいパラダイムの波”が．．．再びよみがえるのでしょうか。

しかし、難解ですねえ．．．というよりも、既存の社会との整合性が、大きく崩れて来るかも知れま

せん．．．」

「人類文明が．．．」高杉が、宙を見て言った。「還元主義的・機械論の．．．科学技術文明の途上

で“棚上げにしてきたパラダイム”が．．．棚の上から崩れ落ちてきた．．．という所でしょうか。そ

うした時代が、やって来たということなのでしょうか、」

「ニュートン力学の、あの終末期のようにですか．．．じゃあ、アインシュタインの出現が待たれま

すね」

「そうですね．．．しかし、それよりも、はるかに難しいようです．．．

　 実際的にも．．．“物の領域”と“心の領域”が、再統合される時代になったようです。そうした全

体の枠組みの中で．．．“人間的空間の人間的風景／・・・因果律を超えた人間原理ストーリ

イ”というものを．．．再構成して行くステージが到来したのでしょう．．．それが、まさに、“文明の

第３ステージ／意識・情報革命”の時代と、重なるのかも知れません」

「うーん．．．」マチコが言った。「そうした未来というのは．．．もうそこまで来ているのかしら？」

「すぐ、そこまで来ているのは．．．」高杉が、言った。「間違いないでしょう．．．

　 ５０年〜１００年で、文明社会がどれほど変わるかということです．．．２００年前は、あの江戸時

代のど真ん中だったわけですからねえ．．．」

「はい．．．」マチコが、ミケの頭を撫でた。

＜システムの構築・・・光共振器／マイクロミラー・アレイ＞

「さて．．．」淡島が言った。「この方面の技術開発について、少し説明して置きましょう．．．

　 ええ．．．アメリカ／ミシガン大学とメリーランド大学のチームが．．．約１メートル離れた２つの

“補足イオン量子ビット”を．．．放出光子の干渉を利用して．．．“量子もつれ状態”にすることに

成功しています．．．」

「うーむ．．．」高杉が、スクリーン・ボードに目を投げた。

「ただ．．．」淡島が、高杉に言った。「問題は．．．

　 先ほども言ったように．．．“量子もつれ”の生成率が低いことです。放出された単一の光子が、

光ファイバーに捕捉される確率が、非常に低いのです。イオンが“量子もつれ状態”になる現象

は．．．ええと．．．わずか、１分間／２〜３回の発生だったようです．．．」

「ふーむ．．．そんなに少ないのですか．．．」

「はい．．．

　 ただ．．．“補足イオン”を高反射率の鏡で囲う“光共振器”をうまく組み込めば、“量子もつれ”

の生成率は、劇的に高められるということです。しかし、“光共振器”をこうした実験装置に組み込

むのは、現時点では、非常に難しい技術だということです」

「ふーむ．．．」

「しかし、１分間／２〜３回の発生とはいえ、“２つの光子の干渉”はその確率で起こるわけです。

そして、いったん干渉が起これば、その系を利用して、量子情報処理が可能になります。これは、

住宅にケーブルテレビを導入するのに似ているそうですよ。

　 つまり、システムを導入するまでには、様々な段取りが必要です。しかし、いったん接続が完了

してしまえば、後は普通にケーブルテレビが見られるようになるわけです。ただし、直後は、まだ

通信速度の方は遅いですがね．．．」

「インターネットもそうよね．．．」マチコが言った。「接続するまでが、大変なのよね。接続が完了し

てしまえば、その苦労は忘れてしまうわね」

「ええと．．．」淡島が、マチコに言った。「いいですか．．．

　 多くの“量子もつれリンク”が確立されていなければ．．．“多数の量子ビット”に、“量子ゲート

演算”を拡大できないわけです．．．つまり、それでは“量子コンピューター”の処理速度が遅いし、

ケーブルテレビやインターネットの例えでも．．．通信速度が遅いということです．．．

　 処理能力が抜群に速くなければ、次世代コンピューターとしての価値はありません。したがっ

て、光子の“量子もつれ状態”の生成率を上げて行くのは、至上命題なのです．．．」

「そうした．．．」高杉が言った。「増幅するための“光共振器”というのは、開発が始まっているわ

けですね？」

「はい．．．」淡島が、紙資料をめくった。「その辺りを、もう少し詳しく説明しましょう．．．」

「お願いします」

　 マチコが、ミケを膝の上に抱き上げ、頭をなでた。

「ええ．．．」淡島が言った。「“光子によるカップリング”は．．．

　 多数のイオンを、“比較的簡単に関連づけられる可能性”を持つために、大きな注目を集めて

いるようです。これは、将来の本格化に向けて、有利な点なのかも知れません．．．」

　 淡島が、リモコンでスクリーン・ボードの画像を送った。

「ええと．．．図に示したように．．．

　　複数のレーザービームを．．．“補足イオン”のアレイ（配列）に差し向け．．．放出光子を、一連

のビーム・スプリッターの列に導くわけです．．．ここに、高反射率の“マイクロミラー・アレイ／光

共振器”を組み込み．．．光子の捕捉率を上げ．．．“量子もつれ”の生成率を劇的に高めるとい

うわけです。まあ、光ファイバーに、より多くの光子を取り込み、ビーム・スプリッターに入れるとい

うことですね。

　 ええ．．．これを“検出器”のＣＣＤ（電荷結合素子）カメラで補足すれば．．．どの／２つのイオンが、

いつ／“量子もつれ状態”になったかを、容易に検出できるわけです。そして、“量子もつれ状態”

になったイオンが増えるにつれて．．．“補足イオン・量子コンピューター”の処理能力も、高まる

というわけです．．．」

「うーん．．．」マチコが、肩を揺らした。「こっちの方が、よさそうねえ．．．」

「さて．．．どういうことになるかは、開発の過程で決まって来るでしょう．．．

　 あるいは．．．“光子によるカップリング”と、“振動によるカップリング”を、併用することになる

かも知れません。こうした併用によって、地球上で離れた所にある、“複数の補足イオン集団”を、

連係させることも可能と言われています。詳しいことは分かりませんが、これが“量子中継器”の

基本になるもののようです」

「うーん．．．そうかあ．．．」マチコが、ボンヤリと言った。

「いいですか．．．

　“小さな量子コンピューター”を次々に接続した．．．“量子ネットワーク”を作り、これによって、

“量子ビット”を、数百キロメートルも離れた所へ伝送するのだそうです．．．こうしたシステムの

背景なくしては、“量子データ”はそれっきりになってしまい．．．失われてしまうことになります」

「うーん．．．既存のコンピューターと、互換性は無いのかしら？」

「いいですか．．．」淡島が、指を立てた。「人類は、何故．．．“量子コンピューター”や、“量子通

信”を創り出そうとしているのか．．．ということです．．．

　 それは、既存のコンピューターを玩具化してしまう程の．．．次世代コンピューターの抜群の能

力／“量子テレポーテーション”による、抜群の量子通信ネットワークが形成できるからです．．．

　 技術は、その方向へ伸びて行くのであって、旧型・情報機材との親和性を追求したものではな

いということです．．．もちろん、とりあえずは、リンクしたものになるでしょうが、」

「うーん．．．いずれは、“量子デバイス・コンピューター”や、“量子通信ネットワーク”の時代が来

るというわけね．．．急速に、そうなるのかしら？」

「現在．．．」高杉が言った。「時代が大きく変動しているから、その方面の影響が、少なからずあ

るかも知れません。世界的大不況／経済の縮小や、“地球温暖化”によるパラダイムの変動の

影響です．．．

　 しかし．．．既存のコンピューターや、インターネットのインフラ整備を考えれば．．．どのぐらい

で、“量子コンピューター”を開発し、どのぐらいで“量子通信”のインフラ整備が普及するかは、

おおよその見当はつくでしょう」

「ただ．．．」淡島が言った。「技術的なブレークスルーにかかる時間は．．．これは当然、不確定

要素になります」

「そうですね．．．」高杉が、うなづいた。「しかし、一度歩いてきた道ですから．．．基本的デザイン

などは、ほとんど踏襲できると思います」

「はい．．．」マチコが言った。「もう、すぐそこに、見えてきたということですね？」

「そういうことです」淡島が、眼鏡に手をかけて言った。

　 〔６〕 量子情報技術の展望・・・　　　

「さて．．．」高杉が言った。「そもそも．．．イオンを用いた“量子コンピューター”というのは、基本

的な技術の多くは、“原子時計”で開発されてきた技術だそうですね？」

「そうです．．．」淡島が言った。「まあ、そうですねえ．．．

　 “イオン・トラップ”の中の．．．“冷却されたイオン”を応用したものは．．．“原子時計”と、現在

開発途上の“量子コンピューター”といったところでしょう．．．

　 １個のミクロな粒子／イオン（正または負の電気を持った原子）を取り出して．．．それを個別に観測する

のは．．．１９８０年頃から可能になった技術です。それ以前は、量子力学の思考実験の中での

み、行われていました。

　 それが、“イオン・トラップ”の中に、１個あるいは２個といったミクロ粒子を．．．周囲の環境か

ら隔絶し．．．長時間補足して．．．様々な実験ができるようになったわけですねえ。まあ、これだ

けではないですが、量子力学が理論や思考実験から、工学的な様々な応用実験に移行して来

たわけです．．．“レーザー冷却”や、“ボーズ＝アインシュタイン凝縮”などもそうですね」

「そういえば当時．．．そんな論文を、“日経サイエンス”で読みましたねえ、」

「そうですね．．．」外山が、宙を見た。「私にとっても、懐かしい思い出です．．．

　 ええ、さて．．．“イオンを使った原子時計”というのを．．．まず、簡単に説明しましょう。これは、

“イオン・トラップ”の中で、“１個の補足イオンの光吸収スペクトル”を観測して．．．レーザーの周

波数を、スペクトルの中心に合わせるように制御．．．して実現されます．．．」

「うーん．．．」マチコが、首をかしげ、ミケの喉をなでた。

「あれは．．．」淡島が言った。「確か．．．１９８０年頃でしたか．．．

　 “１個のイオンを補足して・・・レーザー光線によって動きを止める実験”が、初めて報告されま

した。“レーザー冷却”ですね。そして、その頃、ドイツ／ハンス・デーメルト（ノーベル物理学賞受賞）が、

“究極の原子時計”を提案しています。あ．．．デーメルトは、“イオン・トラップ” の開発者の１人

ですね．．．

　 １９８０年当時の技術では．．．実際にこの“究極の原子時計”を制作するのは、困難とされて

いました。しかし、そうした中で、先進各国で開発が進められました。それから、３０年近くたつわ

けですが．．．現在、“セシウム原子時計”よりも１桁以上も高性能の、“イオン・トラップ” による

“原子時計”が報告されているようです．．．

　 これは、１０億年に１秒の誤差なのだそうです．．．３０年の歳月を費やし、ようやくこの精度に

到達したようですねえ。この“イオン・トラップ” の技術が、“量子コンピューター”の開発に移植さ

れているわけですね」

「でも、さあ．．．」マチコが、淡島に言った。「そんな“究極の原子時計”を、何に使うのかしら？」

「まあ、日常生活には必要のないものですね。しかし、そうした技術が、“量子コンピューター”の

開発に移植されているわけです。次世代テクノロジーの、基礎技術になって行くわけです」

「新理論に基づいた、基礎研究が実を結ぶには．．．」高杉が、両手を組んだ。「それぐらいの時

間が必要ということですね、」

「そうですねえ．．．

　 その分、“量子コンピューター”の開発では、基本的な技術の多くは、“原子時計”の開発で培

われてきたものだと言います．．．しかし、“量子コンピューター”となると、“原子時計”とは技術

的な集積度が違います。しかも、“量子もつれ”という新しい量子技術が、デバイスに組み込まれ

て行くわけです．．．容易なものではありません．．．」

「“量子通信”もさあ．．．」マチコが、ミケの頭を撫でた。「並行して、開発が進んでいるわけね？」

「そうですが．．．」淡島が言った。「その他でも、色々な技術が進んで来ていますねえ．．．

　 例えば．．．“量子コンピューター”は純粋なマシンなのですが．．．それと人間の脳をつなぐ、

インターフェイスの領域が、今後大きな課題として浮上して来るでしょう。これは、“意識＝心の

領域”の問題とつながって来るわけです。ここが、大ブレークし、想像を超えた方向へ流れていく

かもしれませんね．．．

　 これは、まさに高杉・塾長の言うところの．．．“文明の第３ステージ／意識・情報革命”の時代

という、パラダイム的課題と重なって来るわけです」

「そうです」高杉が、微笑してうなづいた。

「“文明の太陽系空間へのシフト”は、遅々として進みませんし、」淡島が、さらに言った。「“海

底都市の展開”となると．．．〔人間の巣〕よりもはるかに困難です．．．

　 海底は、“深海底の掘削技術”は進んでいますが、“海底都市の建設”の方向へは進んでいま

せんね．．．そうなるとやはり、〔人間の巣〕の展開する中での、“文明の第３ステージの風景”に

なって来るのでしょうか．．．中・長期的展望としては．．．？」

「そうだと思います．．．」高杉が、硬い表情でうなづいた。「選択肢は、多くはありません。じっくり

と考えれば、“選択すべき道”は絞られてきます．．．

　 ともかく、〔人間の巣パラダイム〕が展開する中で、人類文明は再び大きな安定期を迎えるこ

とは可能だと思います。そうした中で、生態系とのバランスを保ちながら．．．“太陽系開発／太

陽系空間への人類文明の展開”も．．．進んで行くものと思います。

　 “太陽系を舞台にした大航海時代”や、“オールトの雲／彗星の巣”を越えて、隣接する星系

への様々なアプローチも行われるでしょう。その時には、“量子テレポーテーション”による“量子

通信”は、想像を絶するほど進化しているのかも知れませんねえ．．．江戸時代から２１世紀を見

るよりも、はるかにかけ離れた世界になっているでしょうねえ．．．」

「はい！」マチコがうなづいた。「１００年後や、２００年後の世界ですね、」

「うーむ．．．」高杉が、顎に手を当てた。「その前に．．．

　 “２１世紀／前半 〜 中期”の．．．“大艱難の時代”を乗り越えて行かなければなりません。そ

れを乗り越えた時．．．人類文明は太陽系空間にシフトし、大きな安定期に入って行くでしょう」

「うーん．．．２００年前はさあ、江戸時代よね．．．２００年後は、どんな世界なのかしら？」

「さて．．．その青写真を、今からデザインして行くわけです．．．

　 私たちとしては、その“叩き台の１つ”として、〔人間の巣のパラダイム〕を提唱しているわけ

です。このパラダイムで．．．はたして“大艱難の時代”を克服し．．．“汎・太陽系時代の大安定

期”に、うまく入って行けるかどうかです．．．しっかりと、検討したいと思います．．．」

「はい．．．」

「ええ、マチコです．．．

　 ご静聴ありがとうございました。今回は、これで終わります。“量子コンピューター”