量子コンピュータ概論Ⅰ

2026年度技育祭【秋】アンバサダーのSlack内で発案された「第一回アンバサLTだぁ！」の発表資料。

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1. 量子コンピュータ概論Ⅰ 帝京平成大学 るか
2. 量子コンピュータとは • この世の物質全ては、粒であり、波である • そんな「量子」を捕まえてBitにしちゃおう！ • 元々は量子物理学の天才たちの想像の中のもの →それがもう商用利用寸前で激アツ
3. 参考文献 +Gemini
4. 量子コンピュータなにができるん 基本、早いことが強み • ショアのアルゴリズム（ビット長の桁数Nに対するlogNの多項式時間に） →素因数分解が解ける • グローバーのアルゴリズム（O(N) → O(√N)） →探索問題が解ける • HHLアルゴリズム →連立一次方程式が解ける
5. ショアのアルゴリズム 未来予想 • RSA-2048 • 2021年：6200個の「論理量子ビット」で8時間（物理量子ビッ トは2000万） • 2025年：1409個の「論理量子ビット」で一週間（物理は100 万） →耐量子暗号 ・ →古典アルゴリズム 量子暗号 →量子テレポーテーション
6. どう活用しようとしてる？ • VQE →量子力学の問題を解く 量子化学計算や物性物理問題、新材料設計 • QAOA（VQE+量子アニーリング） →最適化問題が解ける 金融のポートフォリオ計算
7. 激アツ分野 • 量子機械学習（QML） 量子でニューラルネットワークを作っちゃおう！←天才すぎ • 行列計算しぬほど早いよ（前述HHL） • 特徴空間めっちゃ広くなるよ（量子は波なので高次元の扱いが可能） • 量子データそのものをAIにぶち込めるよ←激アツすぎ
8. 限界とそのソリューション ⚫量子Bit不安定すぎ問題 • 量子状態はとても繊細で、よくエラーが起きてしまう ⚫ソリューション 量子誤り訂正 →（物理）量子ビットを束ねてお互いにチェックし合おう！ 目指すエラー率によって変わるけど、大体100~1000個くらい →論理量子ビット
9. 僕が話したいところ • リチャード・P・ファインマン 「自然界は古典力学では動いていない。し たがって、自然界を効率よくシミュレー ションしたければ、コンピュータも古典力 学ではなく、量子力学の原理で作らないと いけない」
10. 量子コンピュータのもっと未来 • 量子状態を1Bitにつき1個つくれる。 →じゃあこれを数千数万の単位にしたら、物質の状態を正確に ”創れる”のでは ↓ コンピュータの中に無尽蔵の資料と爆速の「時の部屋」 を内包した現実と遜色のない実験室
11. もっっと未来 ⚫量子機械学習とVQEのアプローチ的融合 • 量子AIは「量子状態」を学習データに出来るAI • VQEではガチ実験室が無限に創れる ↓ AIが使える現実世界の創造