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計算の物理的限界:底にはまだ十分な余地がある

MIT Technology Review •
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現代のコンピューティングの進歩は、より多くのチップをより巨大なデータセンターに詰め込むというスケールアップに依存しています。しかし、工学的な限界に近づくにつれ、基礎的な物理限界は依然として広大で未踏のままです。リチャード・ファインマンの1959年の講演「底には十分な余地がある」は、ピンの先端に『エンサイクロペディア・ブリタニカ』を書いたり、塵の粒に全ての本を収めたりすることを禁じる物理法則は存在しないと論じ、生物学がDNAを通じてすでに原子単位で物質を操作していることを強調しました。

数十年にわたり、トランジスタの微細化によってチップの密度は倍増し、部屋ほどの大きさだったコンピューターは腕時計サイズにまで縮小し、進歩は「ただで」得られてきました。しかし今、その容易な進歩は停滞しています。今年、6つの大手ハイパースケーラーはデータセンターのインフラに7000億ドル以上を投じる見込みで、これは2025年の記録の2倍にあたります。彼らは効率ではなく物量によって性能を築いているのです。一方で、20世紀の進歩を定義してきたムーアの法則、デナードの法則、クーミーの法則、クライダーの法則、キークの法則といったスケーリング則は、減速し、崩れ、あるいは頭打ちになりつつあります。これらは工学上の観察であり、基礎的な限界ではありません。量子力学、相対性理論、情報理論によって定められる真の境界は、今日のデータセンターをはるかに下回るところにあります。これらの限界を探究することは一石二鳥です。技術を前進させ、基礎科学を深めるのです。ファインマンは1959年、一辺0.4ミリメートルの立方体より小さな電動モーターを作った者に1000ドルの賞金を提供しました。そのような挑戦こそが真の革新を生むと考えたのです。

出典: MIT Technology Review · 要約:HeadlinesBriefing