量子ビット基礎
古典ビットから、後続すべての話題で使う単一量子ビットモデルへ進む正確な入門コースです。
公開中
物語による直感と、数式による厳密さをつなぐ量子コンピューティング入門。
各章では、短い物語を入口として、量子状態・確率振幅・位相・測定を段階的に数理表現へ結びつけます。
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量子の国のアリスは、章、復習、ラボ、プロジェクトをつなぎ、最初の量子ビットから応用量子システムまで進む学習体験になりました。
古典ビットから、後続すべての話題で使う単一量子ビットモデルへ進む正確な入門コースです。
単一量子ビットから、可逆操作、テンソル積、ベル状態、量子回路図へ進みます。
Deutsch-Jozsa、Grover 探索、位相キックバック、量子アルゴリズムの主張の限界を扱う本格コースです。
回路構築、シミュレータ検証、ノイズの直感、再現可能なノートブックを扱う実践コースです。
現在は、後続の章に必要な単一量子ビットの基礎を集中的に扱います。
状態ベクトル・確率振幅・計算基底測定
単一量子ビットの純粋状態モデルを組み立て、複素数の確率振幅が測定確率になる仕組みを学びます。
前提
特別な前提はありません
コヒーレンス・相対位相・干渉
重ね合わせをコヒーレントな線形結合として捉え、位相が後の操作に影響する理由を説明します。
前提
量子ビット
測定基底・ボルン則・測定後状態
測定を受動的な観察ではなく、基底に依存する物理的操作として扱います。
前提
量子ビット, 重ね合わせ
状態ベクトルに作用するユニタリ操作
X、Z、H を、量子ビット状態に作用する理想的なユニタリ演算として学びます。
前提
測定
テンソル積・制御ゲート・ベル状態の相関
単一量子ビットの推論から結合状態空間へ進み、ベル状態が単なる隠れた共有コインではない理由を学びます。
前提
量子ゲート
回路記法・複製不可能定理・テレポーテーション・超密符号化
回路図を順序づけられた状態発展として読み、最初の本格的な量子情報プロトコルへ接続します。
前提
複数量子ビット状態と量子もつれ
オラクル・位相キックバック・Deutsch-Jozsa・Grover の直感
有用な量子アルゴリズムが、符号と振幅を配置して欲しい答えを強め、不要な経路を打ち消す仕組みを学びます。
前提
量子回路とプロトコル
壊れやすい回路から、責任ある量子優位性の主張へ
ノイズが中心的な工学課題である理由と、誤り訂正、フォールトトレランス、現実的な資源見積もりが分野を形作る様子を学びます。
前提
設計された干渉としてのアルゴリズム
量子ビット -> 重ね合わせ -> 測定 -> 量子ゲート -> 量子もつれ -> 量子回路 -> 干渉 -> アルゴリズム
章は順番に進めてください。後の章は前の章の内容を前提とします。