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量子ビットを見てみよう

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September 20, 2025

 量子ビットを見てみよう

2025/9/20 三浦半島.rb #4 LT

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September 20, 2025
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  1. 量子ビットの数式 量子ビットの「状態」を表す数式 量子の世界 |ѱ> |ѱ> = α|0> + β|1> 読み方:プサイ

    ケット イコール アルファ ゼロ ケット プラス ベータ イチ ケット |ѱ>を測定すると古典ビット 0, 1のいずれかが得られ る。得られる確率は - |α|^2 の確率で 0 - |β|^2 の確率で 1 上記より、|α|^2 + |β|^2 = 1というルールがある 逆に、多数測定した 結果の0, 1分布から α, βを推定できる
  2. 具体例 |ѱ> = α|0> + β|1> - α = 1,

    β = 0 |ѱ> = 1|0> + 0|1> = |0> → 測定すると必ず0が得られる - α = 0, β = 1 |ѱ> = 0|0> + 1|1> = |1> → 測定すると必ず1が得られる
  3. さらに具体例 |ѱ> = α|0> + β|1> |α|^2 + |β|^2 =

    1というルールを守ればいいので、 α, βの組み合わせは色々ある - α = 1/√2, β = 1/√2 |ѱ> = 1/√2|0> + 1/√2|1> - |1/√2|^2 = 1/2なので、測定すると - 確率1/2で0が、また確率1/2で1が得られる このように、α, βの両方が0でない状態を「重ね合わせ状態」という
  4. うわさにつっこみ - 量子ビットは「0でもあり1でもある」らしい - 0と1を同時に持てるらしい - 正確には「重ね合わせ状態を測定すると、0または1が得られる」 - 0, 1は測定した結果であり、量子ビットそのものではない

    - 量子ビットはα, βによって決定した「一意の重ね合わせ状態」 量子の世界 |ѱ> 古典の世界 0 測定 1 |ѱ> = α|0> + β|1> 数式の方が正確に 表現できるので、数 式を見よう! (オタクなので、正 確な表現をしろ!と 言いたい) 得る確率は |α|^2 得る確率は |β|^2
  5. 自己紹介 名前: ito-koichi (伊藤公一)  X:@itokoichi01X: 言語:Kotlin (サーバーサイド)  Typescript (フロントエンド)  Ruby (趣味)

    参加コミュニティ:Asakusa.rb、千住.dev、PicoPicoRuby 趣味で量子コンピュータを勉強してます