[論文レビュー] Mitigating the quantum hype

Olivier Ezratty|arXiv (Cornell University)|Jan 23, 2022

Big Data and Business Intelligence被引用数 14

ひとこと要約

この論文は、量子コンピューティングにおける現在の量子ブームを分析し、過剰な約束と実現しない期待がもたらす可能性のある『量子の冬』のリスクを特定する。研究の持続的進捗を保ちつつ、負の影響を軽減するための具体的な措置——科学的コミュニケーションの向上、責任あるベンダー行動、標準化されたベンチマーク、一般教育、そして責任ある研究・イノベーションの枠組み——を提言する。

ABSTRACT

We are in the midst of quantum hype with some excessive claims of quantum computing potential, many vendors' and even some research organizations' exaggerations, and a funding frenzy for very low technology readiness level startups. Governments are contributing to this hype with their large quantum initiatives and their technology sovereignty aspirations. Technology hypes are not bad per se since they create emulation, drive innovations and also contribute to attracting new talents. It works as scientists and vendors deliver progress and innovation on a continuous basis after a so-called peak of expectations. It fails with exaggerated overpromises and underdeliveries that last too long. It could cut short research and innovation funding, creating some sort of quantum winter. After looking at the shape and form of technology and science hypes and driving some lessons from past hypes, we investigate the current quantum hype and its specifics. We find that, although there is some significant uncertainty on the potential to create real scalable quantum computers, the scientific and vendor fields are relatively sane and solid compared to other technology hypes. The vendors hype has some profound and disruptive impact on the organization of fundamental research. Also, quantum technologies comprise other fields like quantum telecommunications and quantum sensing with a higher technology readiness level, which are less prone to hype. We then make some proposals to mitigate the potential negative effects of the current quantum hype including recommendations on scientific communication to strengthen the trust in quantum science, vendor behavior improvements, benchmarking methodologies, public education and putting in place a responsible research and innovation approach.

研究の動機と目的

• 現在の量子技術ブームのダイナミクスとリスクを分析し、とりわけ長期的な研究資金に与える影響を特定する。
• ベンダーおよび機関による誇張された主張が、一般の信頼や科学的進歩を損なうメカニズムを同定する。
• 政府の資金援助および技術主権が、ブームサイクルを拡大する役割を果たすメカニズムを検証する。
• 量子センシングや通信分野といった関連分野の成熟度を評価し、ブームの影響を受けにくい理由を検討する。
• ブームの負の結果を軽減しながらイノベーションの勢いを維持する、実行可能で根拠に基づいた戦略を提言する。

提案手法

• AIの冬や核融合エネルギーなど、過去の技術ブームを比較分析し、共通するパターンや失敗要因を同定する。
• 科学的厳密性と実現可能性の基準を用いて、ベンダーおよび研究機関による量子コンピューティングに関する主張の現状を評価する。
• 倫理的なコミュニケーションと資金配分の実践を導くための、責任ある研究・イノベーション（RRI）フレームワークを提言する。
• 誤解を招く性能主張を防ぎ、透明性を高めるために、標準化されたベンチマーク手法を導入する。
• 科学的リテラシーを高め、ブームに煽られる期待に過敏になるのを防ぐための一般教育の取り組みを提唱する。
• 過剰な約束を避け、実際の技術成熟度に合致した行動を保証するためのベンダー行動指針を提言する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 現在の量子ブームの主な駆動要因と特徴は何か。また、過去の技術バブルとどのように異なるか。
• RQ2 ベンダーおよび研究機関による誇張された主張が、一般の信頼や量子研究の長期的資金にどのような影響を及えるか。
• RQ3 量子センシングや量子通信は、量子コンピューティングと比較して、どれほどブームの影響を受けにくいのか。
• RQ4 量子コンピューティング分野における誤解を招く性能主張を減らすために、具体的にどのようなベンチマークや評価手法が有効か。
• RQ5 責任ある研究・イノベーション（RRI）の原則を、量子技術開発に実装するにはどうすればよいか。具体的には、『量子の冬』の回避に寄与する仕組みを構築するには。

主な発見

• 量子ブームは非常に活発ではあるが、過去の技術バブルと比較して、科学的進歩に基づいた相対的に根拠のあるものであり、ベンダーおよび研究者たちは一般的に科学的信頼性を保っている。
• それでも、過剰な約束が続く限り、期待に応えられなかった場合に資金が急激に引き下がる『量子の冬』のリスクは依然として顕著である。
• 量子センシングや量子通信といった量子技術は、技術成熟度が高く、ブームの影響を受けにくい。したがって、より安定した開発プロセスを有している。
• 標準化されたベンチマークは、誤解を招く性能主張を防ぎ、量子コンピューティング分野の進捗状況の透明性を高めるために不可欠である。
• 一般教育および責任ある科学的コミュニケーションは、一般の信頼を維持し、失望を防ぐために不可欠である。
• 責任ある研究・イノベーション（RRI）フレームワークは、ステークホルダーの期待を一致させ、ベンダー行動を誘導し、量子研究の長期的資金を維持するのに役立つ。