量子コンピュータの全体地図
量子コンピュータは、大きく5つの要素でできています。
ぜんぶを一度に学ぶ必要はありません。気になるところからどうぞ。
量子ビットに情報を入れ、量子ゲートで操作し、アルゴリズムで解く。誤り訂正でミスを直し、ハードウェアが全体を支える — この5つで量子計算が成り立ちます
量子ビット — 情報の最小単位
0でもあり1でもある「重ね合わせ」を持つ、量子コンピュータの基本部品。
量子ゲート — 計算の操作
量子ビットの状態を変える操作。重ね合わせやもつれを作り出す。
量子アルゴリズム — 解き方の設計
ショア、グローバーなど。量子ならではの「近道」で問題を解く手順。
ショアのアルゴリズムをQiskitで実装|位数発見でN=15を素因数分解する
QAOAで最大カット問題を解く|組合せ最適化をQiskitで
パラメータシフト則をQiskitで実装|量子回路の"勾配"を正確に求める
量子機械学習(QML)入門|変分量子分類器と古典MLとの違いをやさしく解説
超密度符号化をQiskitで実装|1量子ビットで2ビットを送る
バーンスタイン・ヴァジラニをQiskitで実装|隠された数字を1回で当てる
量子位相推定(QPE)をQiskitで実装する|固有値を"読み取る"アルゴリズム
量子フーリエ変換(QFT)をQiskitでゼロからつくる|位相に情報を書き込む
ドイチュ・ジョザをQiskitで実装する|量子並列性を1回で使い切る
量子テレポーテーションをQiskitで実装する|状態を"転送"するしくみ
量子時代のセキュリティ|耐量子暗号(PQC)はなぜ今から必要か
Qiskit VQE入門|分子の基底エネルギーを量子×古典ハイブリッドで求める
Qiskitで実装するGrover探索|「あたり」を高速に見つける
量子アルゴリズム入門|ショアとグローバーは何がすごいのか
誤り訂正 — ミスを直す
量子はノイズに弱い。多数の物理ビットで1つの「論理ビット」を守る技術。
ハードウェア — 実機の方式
超伝導・イオン・中性原子・光など。量子ビットを実際に作る方式。
全体のお話 — まずはここから
5要素をまたぐ入門・活用・動向の記事です。
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