量子コンピュータ(1)：量子の基本概念

はじめに
日本技術士会の情報工学部会において東京工業大学の西森秀稔教授による「量子コンピュータの最新動向」と題した講演があり、タイミングがあったので拝聴した。量子コンピュータについては、名前を聞いたことはあるけど、なんだかよく分からないという方が多いと思う。以前から一度ブログでまとめてみたいと思っていたが、西森教授の話を聞くと、ストンと腑に落ちる部分が多かった。この講演会で聞いたことと、ネットで色々と調べたことを整理して、量子コンピュータの基本的な概念とか、方式、応用分野、今後の研究開発の方向性などについてまとめてみた。書いていると長くなったので、２つに分ける。(1)は基本概念だが、これは難解だ。難しいことは好きでない人は(2)の概要と課題の方だけ読んでも理解できるようにしたつもりだ。

（構成）
　1. 量子コンピュータを理解するための基本概念
　2. 量子コンピュータ概要
　3. 量子コンピュータの今後の課題

1. 量子コンピュータを理解するための基本概念
1.1 量子とは
量子コンピュータがよく分からない理由はそもそも量子が分からないためだ。では量子とは何か？Wikiによると量子(quantum)は物理量の最小単位であるとある。これでも分からない(笑)。頑張って英語のWikiを見ると、量子とは相互作用に関与する物理的実体の最小量だという。つまり、物理的性質の大きさが一つの量子の整数倍からなる離散的な値しか取れないことを意味するとある。こちらの方が分かりやすいか。でも、少し待った。物質を構成する最小の単位とは素粒子(elementary particle)ではないのか。文部科学省のホームページを見ると、「量子とは、粒子と波の性質をあわせ持った、とても小さな物質やエネルギーの単位のことです。物質を形作っている原子そのものや、原子を形作っているさらに小さな電子・中性子・陽子といったものが代表選手だ。光を粒子としてみたときの光子やニュートリノやクォーク、ミュオンなどといった素粒子も量子に含まれます。」とある。解説の図も添付されていた。そして、この量子は、粒の性質と波の性質があり、これを粒子と波動の二重性(Wave–particle duality)という。そして、その量子の量は、エネルギーとスピンといった物理量に最小単位があるので、そもそもデジタル化されている。しかも、その量子の波は、無限次元のヒルベルト空間に住んでいる。なんだか逆にどんどん謎が増えてきたように感じるのは気のせいだろうか。

（出典：左は文部科学省/参考1、右はスーパーサイエンスガール/参考2）

1.2 焼きなましとは
焼きなましとは、金属材料を熱したあと徐々に冷やし、材料の内部の結晶構造を整える手法だ。WIkiで見ると、焼なまし(annealing)とは加工硬化による内部のひずみを取り除き、組織を軟化させ、展延性を向上させる熱処理であるという。さすがに格調が高い。量子コンピュータの仕組みは、量子ゲートと呼ばれる方式と量子焼きなましと呼ばれる２つの方式が有力であり、後者の量子焼きなましの仕組みは、この焼きなましの概念が活用されているので重要なキーワードだ。

（出典：コトバンク、参考3）

食糧問題：チキンに関する一考察(日本と世界の歴史）

1. はじめに
名古屋の名物はいろいろあるが、個人的には手羽先が好きだ。技術士を目指す人を応援するボランティアグループの名前も手羽先の会だ。そんな手羽先は鶏肉料理の一つだ。今回はそんな鶏肉について調べてみようと思った。しかし、調べるといろいろ出てくる。とても手におえない。そこで、いろいろと調べてわかったことや初めて知ったことを、日本での歴史と世界での歴史に分けた上で、アラカルト的に書いてみることにする。

2. 日本でのチキンの歴史
2.1 縄文時代
愛知県の知多半島の先端に伊良湖岬灯台がある。その少し手前(東14km)にあるのが伊川津(いかわづ)貝塚だ。ここには、縄文時代後期から晩期の大規模な貝塚がある。出土土器の主体は三河地方土着の土器であるが、東西両日本の系統の土器も混在し、とくに畿内の宮滝式、橿原式に対比される土器型式が注目される。人骨の出土も191体に及び吉胡貝塚の人骨とともに縄文人の形質や、埋葬方法、抜歯、叉状研歯のような歯牙変形の風習、利器による人骨の損傷などに関する貴重な研究資料ともなっている。縄文時代の鶏が出土したという説と、それは後の時代に混入したという説があり、真偽は不明だ。叉状研歯(しゃじょうけんし)を伴う多数の抜歯風習を示す人骨も見つかっている他、甕棺などの土器や土偶、耳飾、石刀、石棒、石冠、勾玉や各種の骨角器も出土している。ちなみに、この叉状研歯とは、上あごの前歯四本をフォークのように加工することだ。縄紋時代の成人式では、上あごの両犬歯を抜く痛みに耐えれば一人前の大人として認められたようだ。この前この近くを通り過ぎた。歯を抜かれるのは嫌だが、もっと早く知っていれば訪問したのに残念だ。

（出典：Wiki、参考1&2）

2.2 弥生時代
本格的な農耕文化が定着したのが弥生時代と言われているが、そのような弥生時代にも狩猟したイノシシやシカは食べられた。ウサギやサル、クマも食べていた。弥生時代にはイノシシとともに、大陸から家畜としての弥生豚が混じる。縄文時代の遺跡ではシカ・イノシシがほぼ同程度で出土するが、弥生時代の遺跡ではイノシシ＆弥生豚が増加する。さらに、ニワトリの出土事例もある。やはり、ニワトリは大陸から来たのだろう。
（出典：Wiki、参考3）

2.3 古代
古代では、大陸から伝来した鶏が朝の到来をつける「時告げ鳥」として利用された。役目を終えた鶏を食することはあったが、副次的なものだった。また、魏志倭人伝によると日本には牛馬がいなかったと言う。しかし、近親者の死後10日は肉を食べないとも書かれており、何らかの肉は食していた証左となっている。日本書紀にも肉に関わる職業の家系(宍人部)に関する記述がある。この宍人部(ししひとべ)とは宮中の料理を担当するシェフだ。６世紀の大和政権では、人制(ひとせい)という官僚制度があり、これが7世紀には部(とも)となり、律令制の伴部になった。人制で酒人、倉人、宍人と呼んでいたものが、伴部では、造酒司酒部、大蔵省内蔵寮蔵部、内膳司膳部となったという。ちなみにこの宍は猪や鹿、牛、馬、兎、鯨、海豚(イルカ)などの生肉を意味するという。
（出典：Wiki、参考4）

2.4 天武(てんむ)天皇の肉食禁止令
日本書紀によると西暦675年5月19日(天武5年4月17日)にはいわゆる天武天皇の肉食禁止が発令され、4月1日から9月30日まで稚魚の保護と五畜(牛、馬、犬、猿、鶏)の肉食が禁止された。殺生禁断は聖武(しょうむ)天皇の際にも出され、鶏の卵も避けられた。一方で、奈良時代には闘鶏(とうけい)が行われていたという記録もある。

2.5 平安時代
西日本を中心に鶏肉のことをカシワという。自分も小学生の頃によく母親からカシワ屋さんに行って、カシワを買ってきてと手伝いを頼まれたものだ。しかし、なぜ鶏肉のことをカシワというのかは分からず、不思議に思ったことをよく覚えている。どうも、これは肉食が禁止された時代の隠語だったのではないかと言われている。つまり、鶏肉は柏の葉の色なので「カシワ」、猪肉は牡丹の花の色で「ボタン」、鹿肉は紅葉の色で「モミジ」、そして馬は桜の色で「サクラ」だ。なんともおしゃれだ。
（出典：気になるジョ！、出典5）

2.6 戦国時代から江戸時代
戦国時代になるとポルトガル人が来校し、鶏卵を用いた南蛮菓子を持ち込んだ。江戸時代の初期にオランダ商館一行が江戸に参府した際には鶏と鶏卵が用意された。江戸時代には、無精卵は孵化しないので、殺生にはならないとされた。1626(寛永3)年には、今でいうふわふわオムレツを当時の後水尾天皇が食されたという。江戸時代の西国の佐賀藩では鶏の水煮が食された。諫早家日記によると1687(貞享4)年に長崎に送る鶏の食べ方まで記載されている。江戸時代後期には、日本の在来種と海外からの外来種を掛け合わせて、様々な品種が誕生して現在に至ったようだ。文化年間の時代には、京都、大阪、江戸で食され、さらに1785年には、「万宝料理秘密箱」という鶏卵の料理書も出版されたという。
（出典：Wiki、参考6）

オイルタンカー事故から将来の自動運航船の可能性まで

イランのオイルタンカー事故
先のブログでも書いたように事故のレベルではなく、海外が報じているように災害(デザスター)のレベルだと思う。朝日新聞やテレビ朝日でも取り上げつつある。事実確認と問題指摘をしてくれている。具体的には、次のような内容だ。
1) 奄美大島に油状のものが漂着した。
2) 第１０管区海上保安本部は油状の固まりと沈没したタンカーとの関連を調べる。
3) 地元漁協職員は漁への影響を心配している。
4) 中国交通運輸省は2月1日に北京で記者会見を開いて現状を説明した。積荷のコンデンセート約13.6万トンと燃料の重油約1,900トンを積んでいた。重油を除去しなければ海洋汚染の可能性が残る。船体の引き揚げも検討する。油の除去作業には中国当局の船５隻のほか、日韓の応援も得ている。海面に800メートル近い吸油ロープを張るなどして流出を抑えようとしている。1月下旬の水中調査では沈んだタンカーの船体に最大35メートルの穴が見つかった。甲板の通風口なども大部分が損壊しており、さらなる油の流出の懸念があるという。油の流出を防ぐには引き揚げが最も効果的とする。国際条約に照らしタンカー所有者や船籍国と検討して引き揚げるかどうか決めたい。

中国での記者発表
2月1日に行われたという中国での記者発表の内容を調べてみた。そうすると詳細の説明と共に、記者団との質疑応答の内容が詳細に記載されていた。15:35に始まり、16:59に終了していた。約１時間半にわたっての記者発表だ。内容も非常に充実している。そして、その質疑の内容も詳細に公開していた。この真摯な対応は評価されるべきだろう。

（出典：中華人民共和国交通運輸部、参考1）

交通運輸部からの説明
すべて中国語なので、Googleの自動翻訳で日本語にしてみた。要点のみを次に示す。意訳で要約したのはご容赦願いたい。中国農業省は、1月12日より、調査や監視内容を掲載している（どこに？）東シナ海水産研究所中国科学院の協力を得ている。6隻の船舶で7000海里以上を航海し、約500のサンプルをモニターした。この調査結果によると、関連海域の漁業資源に一定の影響を与えている。調査と監視は継続する必要がある。漁業資源、海洋の汚染調査、漁業資源の追跡調査を継続する。水産資源の品質と安全性を確保するため、領域の漁業管理と制御の強化を行う。沈没地点から30海里のエリアの洋上航海を制限する。石油系炭化水素の含有量とし第一標準(15mg/kg)と第二標準(50mg/kg)を定める。海の監視範囲を拡大し、さらに水産資源の品質と安全性監視を強化する。
（出典：中華人民共和国交通運輸部、参考1）

ARGOプロジェクト
前述の通り調査は中国が主導で行っているようだ。Twitterを見ていたら「cmk2wl」さんがARGOについて言及していたので、少し調べてみた。Wikiによると、ARGO計画とは、全地球的な海洋表層の水温や塩分プロファイルをリアルタイムで取得するグローバルなプロジェクトだ。世界気象機関やユネスコ政府間海洋学委員会(IOC)とうの国際機関の協力のもと24の国と地域が参加(2006年現在)している。日本も参加している。ARGO計画では全世界の海洋に3000本のアルゴフロートを配置して、データを集める仕組みだ。下の図で見ると図の中央上に日本列島がある。今回の事故発生現場の周辺には日本のアルゴフロートが配置されているように見える。

（出典：Wiki、参考2）

日ユ同祖論には諸説あり(笑)

日本人の起源
日本人の祖先をたどると縄文人になる。縄文人の前がどうだったのかはよくわからない。このお正月にはお伊勢さんをお参りした。色々と勉強になったし、神道にも興味を持った。また、昨年の夏にエストニアやリトアニアを訪問し、なんとなく遺伝子的に近く、懐かしい感じを持った。

建国記念日
もうすぐ2月11日だ。日本という国がいつできたのだろう。日本書紀では、紀元前660年1月1日に神武天皇が即位されたと解釈できるらしい。このため、1966(昭和41)年にこの旧暦の1月1日(新暦では2月11日)を建国記念日と定めた。しかし、この2月11日は1873(明治6)年に日本国の建国の日として定め、紀元節として祭日だったが、1948(昭和23)年にGHQの意向で廃止された。正しくは、昭和41年になって、これが復活したということだ。当時はまだ小学生低学年だった。

初代天皇とされる神武天皇とは
初代天皇とされる神武天皇は誰の子供なのか？調べてみると、お伊勢さんに祀られている天照大神から数えて５代目だという。そして、この天照大神の父親は有名なイザナギで、母親がイザナミだ。そして、下の図では、天之常立神(あめのとこたちのかみ)の子供のように見える。しかし、天之常立神にまつわる神話がなく、祀る神社も出雲神社(出雲市)、駒形神社(岩手県奥州市)、金持神社(鳥取県日野町)と少なく、天の恒常性を表した神という。

（出典：記紀神話のすべて、参考1）

古代イスラエル
Wikiによると、紀元前17世紀の頃に族長アブラハムがカナンの地を目指して出発したのがイスラエルの歴史だという。そして、アブラハムの孫のヤコブの時代にエジプトに移住するが、子孫はエジプト人の奴隷になる。紀元前13世紀の頃にモーゼは民族をエジプトから連れ出し、シナイ半島を放浪し、200年かけて一帯を制圧する。そして、ダビデ王の時代(紀元前1004年‐紀元前965年?)に統一イスラエル王国として12部族が統一される。ダビデの次のソロモン王の時代(紀元前965年‐紀元前930年?)には強権政治となった。ソロモンの息子のレハブアムが王位についた後、北部の部族が離反し、ソロモンの家来ヤロブアムを王とし、北王国(イスラエル)を新都シェケムに再興した。北王国は紀元前722年に同じセム語系民族であるアッシリアにより滅ぼされた。イスラエル王国から追放されたルベン、シメオン、ダン、ナフタリ、ガド、アッシャー、イッサカル、ゼブルン、マナセ、エフライムを失われた10部族という。

イランのオイルタンカーの沈没事故はデザスター(災害)と呼ぶべきだ。

1. はじめに
世の中の安心安全を真剣に考えたいと思っている。先月発生したタンカーの衝突＆沈没事故は日本国内では大きくは報道されていないが、海外では大きく報道されている。海外の知人からの指摘でことの大きさを知った日本人もいるという。タンカーとか、コンデンセートとか、聞きなれないムズイ言葉飛び交って何がどうなっているのかさっぱり分からなかったが、調べていくうちに何となく概要を理解できた。専門外ではあるが、技術者として今回の問題を無視するわけにもいかない。何が問題で、どのような対策を考えるべきなのかを考えてみた。海外では、今回のことをデザスター(災害)と呼んでいるが、本当にそうだと思う。単なる事故ではなく、災害が発生したという認識を日本人が持ち、その上で、的確な行動を冷静に進めることが求められているのではないかと思う。

2. 沈没事故の概要と問題点
2.1 サーンチー号と長峰水晶号
(1) サーンチー号の概要
サーンチー号(Sanchi)とは、2008年に建造されたパナマ籍の原油タンカーだ。イランタンカー社(National Iranian Tanker Company:NITC)が運営する。天然ガス・コンデンセート(以下は、単に「コンデンセート」という)13.6万トン(96万パレル)を満載し、イランから韓国に航海中だった。サーンチー号は、NITCからの注文に基づいて現代三湖重工業が製造した。全長 274.18メートルのスエズマックス・サイズのダブルデッキ構造で、船舶重量85,462トン、載貨重量164,154トンという巨大タンカーだ。32名の乗組員のうち1名の遺体は1月8日に回収し、1月13日にはサーンチー号の救命ボートの中にいた2名の遺体を収容し、船橋から航海データ記録装置(ブラックボックス)を回収した。コンデンセートは数回吸うと窒息するほどの猛毒であり、残る乗組員は全員死亡したとみられている。

（出典：Wiki、参考1）

(2) 長峰水晶(CF Crystal)号
長峰水晶号は、香港企業Changhong Group (HK) Ltd の注文に基づき中国江陰市の澄西船廠により2011年に製造されたパナマックス・サイズのばら積み貨物船だ。船舶重量41,073トン、載貨重量71,725トンである。Shanghai CP International Ship Management & Broker Co Ltd が運航していた。長峰水晶号は、米国カラマ港から中国広東省に向けて、穀類65,000トンを積んで航海中だった。衝突後、21名の乗組員は全員無事救助され、長峰水晶号は1月10日に中国の上海近くの舟山市へ牽引された。下の図の黄色の矢印だ。

（出典：Wiki、参考2）

イランのタンカー沈没に伴う日本海岸への影響懸念

イランのタンカーが東シナ海に沈没
日本の新聞やテレビでは大きくは報道していないが、海外や一部のSNSで日本の海岸への影響が深刻な可能性があるとして大きく報道されている。いろいろ調べると、やはりWikiの更新が最もよくまとまっていた。下の図は、イランのタンカー「サーンチー号」と香港籍の貨物船「長峰水晶号」が本年1月6日に衝突したポイントと、そのあと、1月14日にサーンチー号は沈没した場所を示している。

（出典：Wiki、参考1）

石油タンカー「サーンチー号」の衝突事故
発生日：2017年1月6日
発生場所：東シナ海(上海市から東160 nmi (300 km)地点)
乗員：53名(サーンチーに32人、長峰水晶に21人)
死者：32名 (全員サーンチー乗員)
事故内容：石油タンカー・サーンチーの衝突事故は、2018年1月6日に東シナ海の上海沖で発生した。サーンチー号は、パナマ船籍、イラン政府所有の石油タンカーである。天然ガスコンデンセート 136,000 トン（960,000 バレル）を満載にしてイランから韓国に向けて航海していたところ、上海市から沖へ 160海里 (300 km) の地点で香港船籍の貨物船、長峰水晶号と衝突した。
（出典：WIki、参考1）

石油タンカー「サーンチー号」が日本の排他的経済水域に移動
移動日時：1月10日正午時点で日本の排他的経済水域に入った。
発表：日本の海上保安庁の第十管区（鹿児島）は1月12日に発表。
（出典：WIki、参考1）

石油タンカー「サーンチー号」の沈没
沈没日時：1月14日午後4時45分
死者：32名（イラン国籍30名、バングラデシュ国籍2名）
中国の発表：サーンチー号は衝突直後に出火し、1週間、燃えながら漂流して1月14日に沈没した。サーンチー号の乗組員32人全員が助からなかった。長峰水晶号の乗組員は全員救助され、船は中国に入港した。中国運輸省は1月17日にサーンチー号は海中 115メートルのところに沈んでいると発表した。イラン国営石油会社の試算によると、サーンチー号の沈没によりもたらされた経済的損失は、積荷の喪失により6千万ドル、船自体の喪失により5千万ドル、合わせて約1億1千万ドルと見られる。
（出典：WIki、参考1）

日本への影響
イギリスの国立海洋センター(NOC:National Oceanography Center)は、イギリスのサウサンプトン大学と協力して、海洋循環が汚染物質の拡散に及ぼす潜在的影響を評価した。その結果、被災したタンカーは、東シナ海に接近する黒潮の流れの西側の境界線に向かった。3ヶ月以内に韓国沿岸に到達する可能性があり、汚染した黒潮が九州、四国、本州の島々に沿って流れ、2ヶ月以内に東京圏に到達する可能性があることを示唆した。 この研究をリードするNOCのKatya Popova博士は「油流出は、海洋環境と沿岸地域に甚大な影響を与える可能性がある。」と述べている。下の左の図は、周辺の海洋循環である。明るい色は早い流れを示し、矢印は現在の方向を示す。注目すべきは黒潮が左から右に斜めに流れていることだ。右の図は、汚染リスクを示す。より赤い色は汚染の危険性が高いことを示す。サーンチー号からのオイルの流出は、東シナ海および日本海で大きいが北部沿岸地域を含む他の地域にも影響を与える可能性がある。

（出典：Wiki、参考2）

まとめ
日本の新聞やテレビでもっと大きく報道すべき重大な事件ではないだろうか。タンカーの衝突とその後の沈没がなぜ起こったかの原因究明も必要だが、流出した原油による影響を予見し、そのリスクを最小限に留めるための対策を至急実施すべきだ。関係省庁は対策に奔走しているのかもしれないが、その状況を国民にも開示してほしい。ニューヨークタイムズは、漁業の被害だけでなく、浜辺の汚染を含む環境被害が深刻であるという。CNNの報道によると、1月19日までに100平方キロメートルを超える規模になったという。Natureの報告書によれば、今回の流出の重要な側面は、海洋の住人に対する直接的な毒性だという。2018年はタンカーの衝突と沈没という大変な事故で始まったが、日本の新聞での報道はわずかだ。今日のテレビのニュースを見ても、海外の自動車事故は報道されても、日本及び日本人に大きな影響を与える可能性のあるこのタンカーの沈没とオイル流出の報道がないのはどうしたことなんだろう。個人的には悲観的に考えることは好きではないが、水産物への影響を考えると、2018年は厳しい経済事情に陥るのではないかと心配する。
以上

参考1：https://ja.wikipedia.org/wiki/石油タンカー・サーンチーの衝突事故
参考2：http://noc.ac.uk/news/sanchi-oil-spill-contamination-could-reach-japan-within-month-update

コンビニの成人向け雑誌から十訓抄まで(笑)

コンビニの雑誌販売
コンビニはとても便利だ。でも、どうも違和感を感じるものがある。特に海外から帰国するとドキッとする。多分、日本に来た外人旅行客も驚くのではないかと思う。この前も、その話をとある校長先生に聞いてみた。最初は思いつかなかったようだが、こちらから指摘すると確かにそうかもしれない。もう日本人の感覚が麻痺しているのかもしれないとおっしゃっていた。子供達に、ふざけた写真や人に見せられない写真を撮ったり、取らせたり、ましてネットに絶対アップしてはいけないといくら熱弁を奮っても、学校近くのコンビニには成人向け雑誌が堂々と陳列されている。特に、トイレを使おうと店の奥に行くと、そういう場所に成人向け雑誌があったりする。小さな子供から、あれなあに？と聞かれたお母様も回答に困っていたりする。大人になったら読む本なのかと理解している子供たちもいるかもしれない。成人向けの雑誌は、表紙を見ただけで内容を想像できそうなけばけばしい写真がふんだんに使われている。これは教育には良いわけはない。

コンビニの店舗戦略の見直し
最近は、これを見直す動きが出ている。調べてみると２つの方向性が見えてきた。一つは、地域社会からのクレームを受けて、店舗での陳列や販売を見直す動きだ。例えば、大手コンビニのミニストップは千葉市内の店舗で成人向けの雑誌の取り扱いをやめると発表した。本年１月からは全国のミニストップで販売を停止するという。もう一つは市場の需要に基づく戦略の見直しだ。大手コンビニのセブンイレブンでも、旧店舗のリニューアルの時には、雑誌のコーナを半減させたりしている。その空いたスペースはイートインなどに転用するケースもある。下の図は、2001年から2016年までの店舗数の推移と、出版物の売り上げの推移だ。店舗数は約4万店舗から5.6万店舗に1.4倍に増加している。しかし、出版物売上高は約5千億円から1859億円と、４割以下に減少している。書籍離れに拍車がかかっているのだろうか。

（出典：GarbageNews、参考1）

好調な週刊文春
下の図は一般週刊誌の2017年7-9月の発売部数と前年同期比だ。これを見ると最大部数を誇るのがセンテンススプリングこと週刊文春で64万部だ。二位が週刊現代、三位が週刊新潮、そして四位が週刊ポストだ。また、前年同期比で見ると、増加している雑誌はなく、かろうじて週刊文春が2.7%の微減にとどまっている。あれだけ芸能や政治のスキャンダルを暴きながらも販売部数を伸ばせない。世の中はネットにどんどん移行する中で、逆風の中で頑張っているというべきなのかもしれない。しかし、国際便などではこれらの週刊誌も持ち込み禁止のポルノ雑誌だ。実際、これでもかというぐらいヌード写真が連発されている。報道の自由、表現の自由を主張するのは自由だが、日本の美徳はどこに行ったのかと書くと笑われるのだろうか。

（出典：GarbageNews、参考2）