コンピューティング技術は、長年にわたり進化を続けてきました。そして、量子コンピューティング、エクサスケールコンピューティング、エッジコンピューティングといった技術の台頭は、コンピューティングの世界に新たな次元をもたらしています。
本ブログでは、こうした数ある技術の中でも特に重要な2つのコンピューティング技術に焦点を当てます。具体的には、量子コンピューティングとエクサスケールコンピューティングの間に存在する、主要な相違点や特徴について詳しく解説します。
その前に、まずはこれらのコンピューティング技術に関する一般的な定義を確認しておきましょう。
エクサスケール・コンピューティングとは？
エクサスケール・コンピューティングは、一般的にスーパーコンピューティングの一種とされています。エクサスケール・コンピューティングのシステムは、1秒間に100京回の計算を実行することができます。
量子コンピュータとは何か？
量子コンピュータは、従来の計算手法とは大きく異なります。量子コンピュータ・システムの最も単純な定義は、二進コード（0と1）が同時に「アクティブな状態」に存在することを可能にするシステムである、というものです。
これは、「重ね合わせ」と「量子もつれ」という現象を通じて実現されます。これら二つの原理は、物理学における量子論において極めて重要な概念です。そのため、この計算手法は「量子コンピュータ」と呼ばれているのです。
エクサスケール・コンピューティング対量子コンピューティング：主な相違点
エクサスケール・コンピューティング対量子コンピューティング：パフォーマンス
エクサスケール・コンピューティング・システムは、エクサフロップス（1秒あたりの浮動小数点演算回数）規模の計算処理を実行することができます。
端的に言えば、エクサスケール・コンピューティングは、地球上の全人類が毎日毎秒、およそ4年間にわたって計算し続けたとしてもようやく到達するような計算量を、ほんの一瞬で処理してしまう能力を持っています。
一方、量子コンピューティングは現在、まだ黎明期にあります。しかし、二進数を同時に活性化させることでコンピューティングの新たな地平を切り拓くものであるため、将来的には極めて高度なパフォーマンスを発揮するようになると見込まれています。
その予想されるパフォーマンスの水準は、エクサスケール・コンピューティングの性能レベルを容易に凌駕するものとなるでしょう。
エクサスケール・コンピューティング対量子コンピューティング：エネルギー消費
エクサスケール・コンピューティングの実装における極めて重要な課題の一つが、電力消費です。その消費電力は約20メガワット（MW）に達します。これは、そのシステムがどれほど膨大な処理能力を発揮するかにかかわらず、コンピューティングシステムとしては極めて大きな消費量と言えます。
一方、量子コンピューティングシステムの場合、エクサスケール・コンピューティングシステムに匹敵する規模の処理を行う際でも、消費電力はわずか25キロワット（KW）にとどまります。これにより、電力の大幅な節約が可能となります。この点において、量子コンピューティングとエクサスケール・コンピューティングの間には、歴然とした差があることが分かります。
エクサスケール・コンピューティング対量子コンピューティング：価格
エクサスケール・コンピューティング・システムの導入には、多額の投資が伴います。「天河二号（Tianhe-2）」のようなエクサスケール・コンピュータの一般的な設置費用は、約3億9000万ドルに達します。これは、中規模レベルのエクサスケール・コンピューティング・システムにかかる費用です。より高性能なエクサスケール・コンピュータであれば、その費用はさらに高額になるでしょう。
一方、量子コンピュータは現時点ではまだ一般に販売されておらず、予測される価格は（設備投資や研究開発費を除いて）およそ2500万ドル程度とされています。
現時点での試算では、量子コンピューティングにかかる費用の方がいくぶん安価に思えるかもしれませんが、製品がまだ市場に出回っていないため、実際の費用は大きく変動する可能性があります。
エクサスケール・コンピューティング対量子コンピューティング：結論
量子コンピューティングこそが今後の進むべき道であるように思われるものの、実際に量子コンピューティング・システムを構築するには、なお相応の時間を要する可能性がある。
たとえそれがどれほどのエネルギーやコストの削減をもたらすものであったとしても、予見しうる将来において、その技術が実用化されることはないかもしれない。
したがって、各国政府や諸機関は、少なくとも当面の間は、エクサスケール・コンピューティングへの取り組みを継続し、その開発を進めていく必要があるだろう。
