量子コンピュータ

量子コンピューティングワークブック

IBM HP

IBM Quantum

Qiskit

Qiskit TextBook

• 実習の準備とPython入門

・IBMQは本当に量子コンピュータか？を確認

・量子プログラムで計算をする

・量子ダイナミクスシミュレーション

・ショアのアルゴリズム

・グローバーのアルゴリズム

・変分法と変分量子固有値ソルバー

・量子・古典ハイブリッド機械学習

・演習：ToffoliゲートとShorコード

・演習：量子化学VQE

・演習：シミュレーテッド分岐マシン

・超伝導量子コンピュータの仕組み

・超電導以外の方式

第1回 概要・実習準備・Python入門

第2回 量子コンピュータに触れる

量子コンピュータ、コンピュータより演算ユニット

中心は特別な量子系

どんな量子系でも良い

量子計算の流れ

1. 量子力学的な物体を用意

2. 物体を操作して状態を変化

3. 物体の情報を測定

4. 答えを読み取る or 観測量の期待値を得る

物体を操作するのが量子アルゴリズム

量子ビットは量子情報の入れ物の最小単位

量子レジスタは量子ビットを複数並べたもの

量子ゲートは量子レジスタに対する操作

パターンの決まった操作を組み合わせて望みの状態を作る

少数の基本ゲートですべての操作を表現可能

量子回路

量子レジスタにゲートをかけていったもの

測定

初期状態の量子レジスタにゲートをかけていく

測定 = 終状態から情報を読み出す方法

量子コンピュータの測定と、量子力学の測定は意味が違う

量子コンピュータの測定は単に計算基底それぞれにかかっている係数の絶対値二乗を知ることに対応する

直接教えてくれるわけではなくて、何回も測定して、ヒストグラムにして確率を得る

変換というのはsplitしているというよりは二次元平面上で回しているイメージ

量子コンピュータが早いというのはマーケティング、いろんな但し書きがある

早いアルゴリズムを探している

早いアルゴリズムが見つけられたら、指数関数的に速くなる

Sが2を超えていたら量子コンピュータ