古典プログラマが量子プログラミングをさわろうとした話 / FFTT #383

Transcript

1. ݹయϓϩάϥϚ͕
   ྔࢠϓϩάϥϛϯάΛ ͞ΘΖ͏ͱͨ͠࿩ ೥݄೔
   !NBTIBCPX

2. งғؾͱ͔ײ৮͙Β͍͸఻͍͑ͨ
   
   ͜Μʹͪ͸ w !NBTIBCPX
   w ιʔγϟϧ1-64
   
   ϑϩϯτΤϯυΤϯδχΞ
   w લճ͸ϕδΤۂઢʹ͍ͭͯޠͬͨΜͰ͕͢
   w ࠓճ͸ྔࢠίϯϐϡʔλͷ࿩Λ͠·͢

   

3. ࡢ೥݄͸͡Ί w ʻ͋ʔɺϑϩϯτΤϯυ.5(ͷωλ୳ͯ͠͠ͳ͍΍ʜ
   w ͸ͯϒͰ
   
   VTFST
   ͙Β͍৳ͼ͍ͯͨ
   w શવΘ͔ΒΜ͚Ͳ঺հ͠ͱ͜
   w ͳΜ͔͔͍͍ͬ͜͠ 

4. ղܾ
   ✅ ྔࢠྗֶΘ͔Βͳ͍໰୊ w ೾ಈؔ਺ɺγϡϨσΟϯΨʔํఔࣜɺεϐϯɺʜ
   w
   w ྔࢠྗֶʹ͸ཱͪೖΒͳ͍͜ͱʹͨ͠
   

5. දݱྗ͕ߴ͍
   ྔࢠϏοτ w ݹయϏοτͷঢ়ଶ͸
   
   ͔
   
   ͩͬͨ
   w ྔࢠϏοτͷঢ়ଶ͸ɺϒϩοϗٿ্ͷ఺Ͱද͞ΕΔΒ͍͠ 

6. ͳΔ΄Ͳʁ ೖྗͷྔࢠήʔτ w ೖྗͷݹయήʔτ͸ɺ/05
   ήʔτ͚ͩʢ
   ˠ
   
   
   ˠ
   ʣ
   w ྔࢠήʔτͰ͸
   9
   :
   ;
   )
   ͳͲͳͲɺ͍Ζ͍Ζ͋Δ
   

   w ྔࢠϏοτΛೖΕΔͱɺྔࢠϏοτ͕͙Δ͙ΔճΔ 

7. ্޲͖͔Լ޲͖͔
   ↕ ྔࢠϏοτͷଌఆ w ྔࢠϏοτΛଌఆ͢Δͱɺ
   ͔
   
   ͕֬཰తʹग़ͯ͘Δ
   w ग़ͯ͘Δׂ߹͸ྔࢠϏοτͷঢ়ଶʹΑܾͬͯ·Δ  
   ͕
   
   
   ͕
    
   ͕
   
   

   
   ͕
   

8. ׬શʹཧղͨ͠
   جຊͷϧʔϧ w ྔࢠϏοτ͸ٿΈ͍ͨͳΠϝʔδ
   w ྔࢠήʔτʹ௨͢ͱ͙Δ͙ΔճΔ
   w ଌఆ͢Δͱ
   
   ͔
   
   ͕֬཰తʹग़ͯ͘Δ 

9. ཧܥֶ෦೥ੜ͙Β͍ͷ਺ֶ͸ඞཁͩͬͨ
   ߦྻ͕ग़ͯ͘Δ w ྔࢠϏοτ͸
   cʫ ͱ
   cʫ ͷॏͶ߹ΘͤͰදݱ͞ΕΔ
   w ྔࢠήʔτ͸ϢχλϦߦྻͰදݱ͞ΕΔ  |ψ⟩

   = ( α β) = α ( 1 0) + β ( 0 1) = α|0⟩ + β|1⟩ (α, β ∈ ℂ, |α|2 + |β|2 = 1) X = ( 0 1 1 0) X|0⟩ = ( 0 1 1 0) ( 1 0) = ( 0 1) = |1⟩ ͳͷͰɺ

10. ྔࢠϏοτ͸్தͰ૿͑ͨΓݮͬͨΓ͠ͳ͍
    ☝ ೖྗͷྔࢠήʔτ w $/05
    ήʔτ͕͍ͪ͹Μ༗໊ͬΆ͍
    w ੍ޚϏοτ͕
    cʫ ͷͱ͖͚ͩɺඪతϏοτΛ൓స  ੍ޚϏοτ ඪతϏοτ

    CNOT |00⟩ = |00⟩ CNOT |01⟩ = |01⟩ CNOT |10⟩ = |11⟩ CNOT |11⟩ = |10⟩ 903
    తͳ CNOT = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0

11. ͜ΕΛ࢖ͬͯ͏·͍͜ͱ΍͍ͬͯ͘Β͍͠
    ΋ͭΕ w ྔࢠϏοτؒʹ૬ؔؔ܎Λ࡞Δ͜ͱ͕Ͱ͖Δ
    w ยํͷྔࢠϏοτΛଌఆ͢Δͱɺ΋͏ยํͷྔࢠϏοτͷ஋͕ܾ·Δɺͱ͔  1 2 (|00⟩

    + |11⟩) ग़ྗɿ ยํ͕
    
    ͩͬͨΒ΋͏ยํ΋
    
    ยํ͕
    
    ͩͬͨΒ΋͏ยํ΋
    
12. None

13. ͚ͬ͜͏௿ϨΠϠ
    ։ൃ؀ڥ w ઐ༻ͷݴޠͩͬͨΓɺ1ZUIPO
    ͷϥΠϒϥϦͩͬͨΓɺ͍Ζ͍Ζ͋Δ
    w γϛϡϨʔλʔ͕͍͍ͭͯΔͷͰɺݹయίϯϐϡʔλ্Ͱ΋࣮ߦͰ͖Δ
    w ن໛͕େ͖͘ͳΔͱܭࢉ͕௥͍͔ͭͳ͍
    w جຊతʹ͸ɺྔࢠήʔτΛฒ΂ͯྔࢠճ࿏Λ࡞͍͚ͬͯͩ͘

    

14. 2VBOUVN
    ,BUBT w .JDSPTPGU
    ੡ͷྔࢠϓϩάϥϛϯάݴޠ
    2
    Λ࢖ͬͨ࿅श໰୊
    w ೥຤ʹ࠷ॳͷํ͚ͩղ͍ͯΈͨɻύζϧͬΆ͍  ݴޠʹ׳ΕΔ·Ͱ͕ʜ

15. *#.
    ͷ
    $JSDVJU
    $PNQPTFS w (6*
    Ͱϙνϙν͢Δͱྔࢠճ࿏͕૊ΊΔ
    w ࣮ߦ΋Ͱ͖Δ  Ϋϥ΢υ্ͷ࣮ػͰ΋࣮ߦͰ͖Δ
    

16. σϞ
    
    
    *#.
    ͷ
    2JTLJU
    /PUFCPPL w 1ZUIPO
    ϥΠϒϥϦ
    2JTLJU
    
    +VQZUFS
    /PUFCPPL
    w ͪ͜Β΋ϒϥ΢β্͔Β͙͢ʹಈ͔ͤΔ 

17. ྔࢠϓϩάϥϜͷ࢖͍ํ w ྔࢠϓϩάϥϜ͸ྔࢠճ࿏ʹίϯύΠϧ͞ΕΔ
    w ͦͷճ࿏ΛԿճ΋࣮ߦͯ͠ɺଌఆ݁Ռͷ෼෍ΛݟΔ
    w ·ͩྔࢠϝϞϦ͸ͳ͍ɻྔࢠ௨৴΋Ͱ͖ͳ͍
    w ݹయϓϩάϥϜʹ૊Έ߹ΘͤͯཁॴͰ࢖͏Πϝʔδ 

    ࠷ॳͷΠϝʔδͱҧͬͨ
    ճͱ͔܁Γฦ͢

18. ؊৺ͳͱ͜Ζ͕
    ੵΈ࢒͠ w ͲΜͳྔࢠΞϧΰϦζϜ͕͋Δͷʁ
    w ྔࢠίϯϐϡʔλ͸Կ͕ಘҙͳͷʁ
    w ྔࢠήʔτܕͱྔࢠΞχʔϦϯάܕͬͯʁ
    w Ͳ͜·Ͱ࣮༻తͳͷʁ

    

19. ͓͠·͍