物理学者のフアン・イグナシオ・シラク氏（マンレサ、1965 年）は、未来のコンピューティングと考えられる量子コンピューター研究の先駆者であり、世界の専門家です。彼はドイツのマックスプランク量子光学研究所の所長であり、彼の名前は何度かノーベル賞にノミネートされています。彼が前回スペインを訪問した際、ラモン・アレセス財団主催の講演の機会に、私たちは彼の研究と我が国の科学の状況について彼と話す機会がありました。量子コンピューターの開発に取り組んでいます。専門外の一般の人々にとって、それらをどのように定義できるでしょうか?
これは、通常のコンピューターと同じ問題をはるかに高速に解決するコンピューターです。その理由は、量子コンピューターがまったく異なる方法で動作するためです。通常のコンピューターの法則である 0 と 1、論理ゲート、または論理ゲートの組み合わせに基づいて情報を処理するのではなく、論理ゲートまたは論理ゲートの組み合わせに基づいて動作します。これらは量子物理学の規則に従って動作します。それはミクロの世界を説明する理論であり、それらの法則は異なります。これは、これらの法則を利用して、より迅速かつ効率的な方法で問題を解決できることを意味します。
効率と高速性以外に、パーソナル コンピューター、スーパーコンピューター、量子コンピューターの違いは何ですか?
根本的な違いは、私たちは量子コンピューターをまだ持っておらず、小さなプロトタイプしかないことです。プロトタイプの外観は、他のコンピューターやスーパーコンピューターの外観とは大きく異なります。動作はするものの期待どおりの計算が行われない小さなプロトタイプを作成するには、レーザー、電子機器、最先端の技術を備えた巨大な実験室が必要です。残りの部分については、動作方法が異なります。違いがないのは、情報の入力方法と情報の取得方法です。最終的には、すべてが同じように機能します。問題を解決して、どのような問題が発生しているかをコンピュータに伝え、キーボードでそれを入力し、最終的には画面などのどこかで解決策を確認する必要があります。しかし、その中間、入ってくるものと出ていくものの間に何が起こるかは全く異なります。
小規模なプロトタイプが構築されていると述べました。量子コンピューターは基礎科学の一例ですか?
これは、20 年、30 年前には人々が構築できるか、量子コンピューターについて話すことが可能かなど想像すらしていなかったものの例です。基礎科学に取り組む少数の研究者だけが、今日現実になり得るものの開発に固執していました。 
「私は政治家たちに、科学が選挙プログラムにおいて重要であるだけでなく、それを応用するようお願いします。」
どのような種類の応用が効率性とスピードを高めることができたでしょうか?
これは重要な質問であり、コンピューターがすでに私たちのニーズの多くをカバーしているという事実に関連しています。電子メールやオンラインでの購入に量子コンピューターを使用するつもりはありません。そのため、私たちはすでにコンピューターを持っており、それらも非常にうまく機能します。量子コンピューターは強力な計算、つまり通常は人間が行う必要はないが、たとえば材料設計や医薬品開発を行う人が行うような計算を行うために使用されます。非常に強力な計算が必要な場合、量子コンピューターが最大の市場を獲得できると思います。問題は、私たちは量子コンピューターをまだ持っていないため、それが何に使用されるのかを発見していないということです。 「量子コンピューターは非常に強力な計算を行うために使用されるでしょう」
**今週、気候サミットもパリで開催されますが、量子コンピューターのおかげで気候や気候変動についてより正確な予測ができると思いますか?
本当のところはわかりません。量子コンピューターが効率的になるためには、誰かがアルゴリズムを見つけ、量子コンピューターを使用して問題を解決する方法を発見する必要があります。私の知る限り誰もやったことがありませんが、私が言っているように、量子コンピューターが登場すれば、コンピューター科学者もそれを使ってどのような問題を解決できるかを考えることに専念するでしょう。
同氏は、それらは非常に強力なコンピューターになるだろうが、それは私たちが普段使用しているコンピューターとは何の関係もない、とコメントした。それは未来のコンピューティングと言えるでしょうか?この技術の発展でパソコンは進化するのでしょうか？
ある時点で、ハイブリッド コンピューターが登場する可能性があると思います。古典的なプロセスのほとんどを備えたコンピューターと、量子物理学には何の利点も持たないコンピューターで、場合によっては、より優れた計算を行うために使用される小さなプロセッサーを備えたコンピューターです。量子コンピューターを使用すると効率的になります。
こうした開発に取り組んでいる企業はありますか?**
そうですね、過去 2 ～ 3 年で、いくつかの企業が量子コンピューター、量子シミュレーター、または量子テクノロジー全般の生産を加速するために投資を行いたいと発表しました。 Google、Microsoft などを含む有名な企業であり、量子コンピューターの早期実現を促進します。通常、物理学者や基礎科学の専門家は工学についてあまり知識がありません。うまく機能するものを開発するにはエンジニアが必要です。
官民のイニシアチブがあり、最終的にプロジェクトが加速されたヒトゲノム解読の際にも、同様のことが起こるのだろうか？
そうであってほしいと願っています。なぜなら、ヒトゲノムの配列決定で何が起こったかというと、それは予想よりもずっと早く解決されたからです。おそらく量子コンピューターでは逆のことが起こり、予想よりも時間がかかります。しかし、私はそれらができるだけ早く出てくることを願っています。
**誰が最初に到着すると思いますか?
わかりませんが、多くの場合、公的イニシアチブと民間イニシアチブが組み合わされて何が起こるかはわかりません。現時点では、量子コンピューターを作成できる研究室への投資は多額の資金を意味するため、通常は民間の主導が公的主導に加わります。研究所を持ち、長い時間をかけてそれを建設し、公的資金を投資してきた人にとって、必要なのは数回のプッシュであり、それらのプッシュは民間企業によって与えられるか、与えられる可能性があります。現時点ではこのように動作します。私の知る限り、量子コンピューターを構築するための研究所の設立を決定した企業はありません。彼らが行うことは、すでにそのことを知っている科学者や技術者に投資し、彼らに材料を提供し、その研究を行うために必要な製品を提供することです。
量子コンピューターはいつ実現できるのでしょうか?日付を指定する勇気はありますか?**
え、いえ。 （笑顔）。いいえ、そんな勇気はありません。本当に難しい問題ですね。量子物理学を少し知っている人にとって、量子コンピューターがどのように機能するかを説明するのは比較的簡単ですが、それを構築するのは非常に複雑です。現時点では全体的に楽観的な見方もありますが、より多くの投資が行われたり、より多くのエンジニアが参加したりしているため、私は依然として非常に慎重になりたいと考えています。それは非常に難しい問題であり、私たちは失望したくありません。10 年後には量子コンピューターが存在せず、人々は「それはすでに存在していると言われませんでしたか?」と疑問に思うでしょう。いいえ、私は慎重であることを好みます。基礎科学は独自のペースで進歩しており、それが私が常に提案していることです。量子コンピューターを構築しようとするこれらの投資が行われるのと同時に、量子物理学の応用に関連する他の多くの研究が続けられ、すべてが一定の方向に進み続けます。量子コンピューターが到着するまでにどれくらい時間がかかるか見てみましょう。
「量子通信は、秘密のメッセージを送信するための安全な方法を提供します。
この量子コンピューターが登場するまでの主な課題は何ですか?」
量子コンピューターは発生する可能性のあるエラーの影響を非常に受けやすいという事実に関連した根本的な課題があります。従来のコンピューターでは、少量の情報を 3 日後に保存すると、その情報はまだそこに残っています。ゼロから１になるのではなく、そのままです。ただし、量子コンピューターでは、ビットに相当する量子ビットは非常に敏感であり、環境との相互作用によって計算が完全に変更される可能性があります。したがって、それらを適切に分離する必要があります。これが根本的な問題です。それは、それらを適切に分離する方法です。完全に分離できていない場合やエラーが発生した場合、それをどう修正するか、修正するかを考えなければなりません。これが研究の基本的な部分であり、この問題の解決に何らかの形で取り組んでいます。
**量子コンピューターは将来の通信にどのような影響を与える可能性がありますか?
一方で、私たちが今日行っている通信は、量子コンピューターを使用すると非常に簡単に解読できる暗号化手法を使用して暗号化されています。ここに量子コンピューターがあれば、私たちが持っている暗号化通信のすべての方法は安全ではなくなります。したがって、それらは大きな影響を与えるでしょう。一方、量子物理学の別の分野には、量子コンピューティングではなく、秘密メッセージを送信する安全な方法を提供する量子通信があります。だからこそ、おそらく量子コンピューターは、私たちの通信方法を現在とは異なる形式に変えるでしょう。その可能性の1つは量子通信の分野にあります。
これはまさに量子物理学に基づいていますが、専門知識のない聴衆向けに説明していただけますか?**
コミュニケーションとは、ミクロの世界で起こる現象を利用してメッセージを送るようなもので、量子現象です。ミクロの世界では、ある場所から遠く離れた場所へ、情報が媒体を通さずに伝わるという、とても不思議な現象が起きています。つまり、あるサイトから情報が消え、別のサイトに魔法のように情報が現れるのです。これは情報を送信する安全な方法です。まだ誰も情報を傍受することができず、中間を通過しない場合は誰も傍受することができないからです。この現象が量子暗号の基礎となっています。
あなたはカスティーリャ・ラ・マンチャ大学で教授として働いたことがあり、米国、そして現在はドイツに行っていますが、両国の大学にはどのような違いがあると思いますか？
そうですね、教育に関してはドイツとスペインは本当に似ていると思います。ドイツとアメリカの教育は、物事を「実践的に」学ぶこと、実践して学ぶことに多くの注意が払われているため、スペイン語の教育よりも実践的です。スペインではもう少し理論的ですが、私のような理論物理学者にとっては良いことです。
「ドイツでは、今日の基礎研究が明日の応用研究になることが知られています。」
**それでは研究についてはどうでしょうか？
30年前に私に尋ねられたら、研究においてドイツ、米国、そしてスペインの間には大きな差があると私は答えただろう。しかし今日、多くの分野でそれは非常に似ています。何が起こるかというと、ドイツやアメリカでは研究が最先端である分野が増えているということです。アメリカとドイツの違いとしては、後者の場合は公的資金と民間資金の方が強力であると思います。研究は非常に高いレベルで行われており、米国では多額の資金が提供されていますが、競争も非常に激しいです。それは利点がある場合もあれば、競争によっておそらくより多くの知識がより早く生成されることもあれば、あまり利点がない場合もあります。なぜなら、競争するには管理や政治に多くの時間を費やさなければならず、そのために研究の時間が奪われてしまうからです。これらは 2 つの異なるシステムであり、おそらく多くの分野ではアメリカのシステムの方が成功していますが、私のような非常に基本的な分野ではドイツのシステムも成功しているというのが真実です。
スペインの科学の状況についてどう思いますか?**
私たちは明らかに閑散期にいます。スペインでの研究は残念に思う。なぜなら、20年間に先進国ではなかった国からいくつかの研究分野で先進国にまで成長した成果が、今では止まってしまった、あるいは少なくとも止まってしまったからである。スペインの科学者にとってそれはさらに困難です。これは捜査に影響を及ぼし、悲観的に見られている。物事がすぐに軌道に戻ることを願っていますが、唯一の問題は、たとえ資金が戻って支援が危機前の状態に戻ったとしても、回復にはまだ時間がかかることです。これは、プラグを抜き差ししても動作し続けるものではありません。その間にあったすべてのもの、未来がないと見て研究に専念しなかったすべての学生、存在したすべての知識は失われ、再びそれを取り戻すことは困難です。それができるだけ短期間で実現することを願っています。
理論物理学者として、中長期的に応用できる可能性のある分野で働くことに加えて、基礎科学と応用科学の区別についてどう思いますか?そしてスペインでは、より多くの利益が得られるという理由で応用研究に賭けることについて検討されていますか?
応用研究をたくさんやらなければいけないと思います、たくさん。何よりも、応用研究に対する民間資金の提供が非常に重要です。ドイツとスペインで研究に費やされるGDPの割合を比較すると、ドイツの方がはるかに大きいことがわかります。しかし、ドイツの方が公共投資が多いという理由だけでその規模が大きくなっているわけではなく、民間資金の投入がドイツの方がスペインよりはるかに多いため、規模はさらに大きくなっています。ここには立派な例外や非常に重要なケースもありますが、一般的にははるかに小規模であり、それは応用研究に力を入れなければならないことを意味し、これは非常に重要です。さて、基礎研究を忘れてはなりませんが、これは短期的な利益を生み出さないため、通常は公的資金で賄われる必要があります。私が働いているドイツなどの国では、今日の基礎研究が明日の応用研究になることが知られているため、基礎研究が非常に重要視されています。実際、テクノロジーに革命をもたらした最も重要なアプリケーションは、おそらくすべてではありませんが、ほとんどが基礎研究から始まりました。基礎研究をしていると、申請書が届いたときに最前列に座ることができます。そして、それはドイツや他の国々が明確に行っていることであり、スペインも行っており、今後も続けなければならないことです。
「資金や科学の伝統が不足しているということは、研究開発への支援が他国ほど大きくないことを意味します。
**私たちは選挙運動の真っ最中ですが、科学に関して政治家に何と言いますか?
そうですね、2 つあります。第一に、科学は国の経済や文化にとって重要であるため、選挙制度において科学が一定の重要性を持ち、一定の比重を占めているということである。政治家がいつも言うことですが、経済は知識に基づいていなければなりません。私は彼らに、選挙プログラムで本当に最前列に立つように言います。そして2つ目は、それを後で適用することです。それをプログラムで取り上げるだけでなく、優先事項として真剣に受け止めていること。皆さんお帰りのことは承知しておりますが、私は研究者であり、政治家や一般人よりも科学を重視していますが、政治家は国の発展における科学技術の重要性を知っていると心から信じています。彼らが知っていること、認識していることも同様に適用されるべきです。
そして社会に対して？
まあ、社会はかなり認識していると思います。外に出ると、私たちの周りにあるあらゆるテクノロジーが目に見えてきます。それは私たちの生活を楽にし、長生きし、より良い生活をもたらし、たとえスペイン国外に住んでいても親戚を訪問することを可能にします。このテクノロジーはすべて、その背後に科学があるという事実に基づいています。過去 20 年から 30 年の間に、スペイン社会は科学、技術、教育の重要性を強く認識するようになりました。唯一重要なことは、より多くの若者が科学と技術に専念できるように、彼らが科学に気づくだけでなく参加し、科学への関心を育むことである。それは国にとっても重要なことです。
ここで働いて辞めた研究者として、これは単に資金の問題だと思いますか、それとも他にさらなる問題があると思いますか?**
スペインには多くの問題があります。資金調達もあるが、スペインの歴史もある。スペインには科学技術が遺伝子に組み込まれていません。他にも非常に重要な遺伝子があるのですが、それが欠けています。もちろん、私は比喩的に話していますが、科学的伝統に言及しています。スペインには科学上の英雄が何人もいますが、他の国に比べて非常に少ないため、我が国の若者のパターンは他の国のようなものではありません。私が住んでいるミュンヘン郊外の町では、プランク、アインシュタイン、ボーア、ハイゼンベルクなど、通りの多くに科学者の名前が付けられています。ほとんどすべての都市には科学者の名前がありますが、ここではスペイン人の研究者が少ないため、科学者の名前はほとんどありません。そこではより社会に浸透しています。次に、以前に話した、テクノロジー、産業、民間の環境があります。スペイン企業の大部分は、自らが生み出す知識ではなく、搾取によって生計を立てています。これは我が国が比較的うまくやっている方法ではありますが、科学や研究開発への支援に対する価値が他国ほど高くないことを意味します。資金調達の面でも他の地域とは決定的な違いがいくつかあり、これは我が国が理想的な状況にない、あるいは少なくとも周辺諸国と同様の状況にないことを意味します。
「人材還元計画は必要かつ重要だが、他の手段を伴う必要がある」
いくつかの政党が自社のプログラムに人材還元計画を入れている。それがスペインの科学の解決策になると思いますか?
まあ、それは必要で重要なことですが、他の手段を伴う必要があります。なぜなら？なぜなら、科学者をここに連れてきて、彼らだけを連れてきた場合、その科学者は仕事をしたり、実験をしたり、設備が必要になったり、博士課程の学生と協力したりする必要があるからです。彼らを連れてくることに加えて、研究に必要なものを彼らに提供する必要があります。だからこそ、スター的な施策を提案するのではなく、よく考え抜かれた一連の施策を提案することが時には非常に重要になるのです。そして実際、科学者たちは何が必要なのかをよく知っています。政党が研究者と話し合うことは非常に興味深いことだと思いますし、おそらくそうするでしょうし、状況をどのように改善できるかについて研究者が常に連絡を取り合うことは非常に興味深いことだと思います。科学者を帰国させるだけでなく、質の高い研究を行えるよう、理想的な条件で科学者を帰国させる必要がある。
**復帰を検討しましたか、それともこのタイプの復帰計画で復帰するつもりですか?
いやいや。私はすでにドイツでの生活を確立しています。私はとても快適な研究所に所属しており、スペインには頻繁に来ており、コラボレーションもあり、ここにいられることを嬉しく思っています。しかし、私はドイツでとてもよく暮らしており、戻る理由はないとも思っています。
量子コンピューターと科学政策についてお話してきました…最後に、今後 10 年間の科学にとって最も重要な課題は何だと思いますか?**
うーん、一つに集中するのは難しいですね。そして実際、どちらか一方を言ったら、もう一方も言わなかったことを常に後悔するでしょう?重力波の検出に関連して、私たちが持っている、そして前世紀に開発されたが互いに互換性のない[物理]理論を完成させる、または少なくとも互換性を持たせるものはいくつかあります。また、脳や意識の仕組み、生命がどこから来るのかなど、基本的なことについても理解しています。多くの基本的な疑問や課題があり、すべてを解決するつもりはありません。しかし、今後 10 年以内にそれらのいくつかに答えられることを願っています。