Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
量子情報勉強会,量子ゲートについて
Search
Hata Ryosuke
October 07, 2019
Science
0
230
量子情報勉強会,量子ゲートについて
代表的な論理ゲートと量子ゲートをまとめて,
足し算を行ってみました。
1量子ビットに対して量子ゲートを作用させたときの,
ブロッホ球の描写を行いました。
Hata Ryosuke
October 07, 2019
Tweet
Share
More Decks by Hata Ryosuke
See All by Hata Ryosuke
関西Kaggler会 発表スライド
ryosukehata
1
1.1k
Monocular 3D Object Detection Survey
ryosukehata
3
480
pytorchで機械学習しない
ryosukehata
3
1k
Other Decks in Science
See All in Science
MCMCのR-hatは分散分析である
moricup
0
440
データベース09: 実体関連モデル上の一貫性制約
trycycle
PRO
0
990
KH Coderチュートリアル(スライド版)
koichih
1
46k
02_西村訓弘_プログラムディレクター_人口減少を機にひらく未来社会.pdf
sip3ristex
0
610
機械学習 - pandas入門
trycycle
PRO
0
310
AIに仕事を奪われる 最初の医師たちへ
ikora128
0
970
テンソル分解による糖尿病の組織特異的遺伝子発現の統合解析を用いた関連疾患の予測
tagtag
2
240
データマイニング - グラフデータと経路
trycycle
PRO
1
210
AIによる科学の加速: 各領域での革新と共創の未来
masayamoriofficial
0
120
04_石井クンツ昌子_お茶の水女子大学理事_副学長_D_I社会実現へ向けて.pdf
sip3ristex
0
610
オンプレミス環境にKubernetesを構築する
koukimiura
0
350
[Paper Introduction] From Bytes to Ideas:Language Modeling with Autoregressive U-Nets
haruumiomoto
0
130
Featured
See All Featured
VelocityConf: Rendering Performance Case Studies
addyosmani
332
24k
Connecting the Dots Between Site Speed, User Experience & Your Business [WebExpo 2025]
tammyeverts
8
520
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
229
22k
Sharpening the Axe: The Primacy of Toolmaking
bcantrill
44
2.5k
Bootstrapping a Software Product
garrettdimon
PRO
307
110k
Site-Speed That Sticks
csswizardry
10
820
Being A Developer After 40
akosma
90
590k
Practical Tips for Bootstrapping Information Extraction Pipelines
honnibal
PRO
23
1.4k
Music & Morning Musume
bryan
46
6.8k
Cheating the UX When There Is Nothing More to Optimize - PixelPioneers
stephaniewalter
285
13k
Embracing the Ebb and Flow
colly
87
4.8k
ピンチをチャンスに:未来をつくるプロダクトロードマップ #pmconf2020
aki_iinuma
126
53k
Transcript
ྔࢠใษڧձ ྔࢠήʔτͷछྨ ാɹྒྷհ
ࢀߟจݙ • ͍ͪΜ͍͞͠ྔࢠίϯϐϡʔλʔͷ ڭຊ ਓؾߨࢣ͕ڭ͑Δੈք͕͢Δ࠷ ৽ςΫϊϩδʔ (ʮ͍ͪΜ͍͞͠ڭ ຊʯγϦʔζ) ື༤Ұ (ஶ)
• Quantum Optics, Miguel Orzag, Chap 21 • Blochٿͷඳࣸ, QuTiP, ίʔυ https://github.com/ryosukehata/qutip/blob/ master/03_QuTiP_Bolch_sphere_gate.ipynb
ྔࢠήʔτͬͯʁ • ݹయίϯϐϡʔλཧήʔτͷྔࢠ൛ • ݹయίϯϐϡʔλͷཧήʔτͱʁʁ → ೖྗʹରԠͨ͠ग़ྗ͕ಘΒΕΔճ࿏ – ྫ.ANDճ࿏ – ྫ.XORճ࿏ ը૾wikipediaΑΓ
https://ja.wikipedia.org/wiki / %E8%AB%96%E7%90%86%E5% ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ೖྗΛసͤ͞Δ NOTήʔτ͋Δ
ཧήʔτʹ͍ͭͯ
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̍ ؆୯ͷͨΊʹ͠ࢉʹ͍ͭͯߟ͑Δ ίϯϐϡʔλ̎ਐͳͷͰɼ ̍ʴ̍ʹ̍̌ ͱͳΔɻ ͜ͷԋࢉΛཧήʔτʹΑͬͯͲͷΑ͏ʹ ߦ͏ͷ͔ߟ͑ͯΈΔ
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̎ XORճ࿏ ANDճ࿏ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌
̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ANDճ࿏ ೖग़ྗ XORճ࿏ ೖग़ྗ ্ܻΓ ࠓͷܻ A B
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̏ XORճ࿏ ANDճ࿏ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌
̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ANDճ࿏ ೖग़ྗ XORճ࿏ ೖग़ྗ ̌ ̍ ̍ ̌
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̐ XORճ࿏ ANDճ࿏ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌
̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ANDճ࿏ ೖग़ྗ XORճ࿏ ೖग़ྗ ̍ ̍ ̍ ̍
ྔࢠήʔτʹ͍ͭͯ
ྔࢠήʔτͷछྨ දతͳྔࢠήʔτ ɾ̍ྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ - ΞμϚʔϧήʔτ - Ґ૬ήʔτ - XήʔτɼYήʔτɼZήʔτ ɾෳྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ
- CNOTήʔτʢ̎ྔࢠϏοτʣ - τϑΥϦήʔτʢ̏ྔࢠϏο τʣ
ྔࢠήʔτͷઆ໌ͷલʹ දهʹ͍ͭͯઆ໌͢Δɻ ೖྗA ೖྗB ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̌
̍ ̍ ཧήʔτ ྔࢠήʔτ ݹయίϯϐϡʔλͱྔࢠίϯϐϡʔλͰ ҟͳΔ෦ಛʹͳ͍ɻ Ϗοτͷ̌̍Ͱهࡌ͢Δɻ ※ࠓ͍ͬͯΔ̒̐bitPC Ұͷೖྗ͕̒̐ݸ ೖྗA ೖྗB |̌> |̌> |̌> |̍> |̍> |̌> |̍> |̍> ೖྗ |̌̌> |̌̍> |̍̌> |̍̍> ʹ
̍ྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ Blochٿ ̍ྔࢠϏοτͷ࡞༻ ࠨਤͷΑ͏ͳBlochٿ໘্ Ͱߟ͑Δɻ ݹయίϯϐϡʔλࠨਤ Z࣠ํͷ̌,͔̍͠ଘࡏ ͠ͳ͍͕ɼྔࢠίϯϐϡ ʔλͰؒͷঢ়ଶΛར༻ ՄೳͰ͋Δɻ
ྫ͑ɼ+xํͱ-xํͰঢ়ଶ͕ҟͳΔɻ
̍ྔࢠϏοτͷදه ೖྗೋछྨ ೖྗ |̌> |̍> ࣜͰͷهड़ ঢ়ଶΛ࡞Δͱ͖ʹߦྻͰ࡞༻ͤ͞Δɻ ࠷ޙʹଌఆΛߦ͍ɼ͔͔̌̍ΛಘΔɻ
ΞμϚʔϧήʔτ H ঢ়ଶΛࠞͥΔ |̌ʼʹ࡞༻ |̍ʼʹ࡞༻
ΞμϚʔϧήʔτ H ঢ়ଶΛࠞͥΔ |̌ʼʹ࡞༻ |̍ʼʹ࡞༻
ΞμϚʔϧήʔτ ଌఆ H ঢ়ଶΛࠞͥΔ ଌఆʢ̍ʹͳΔظʣͷܭࢉΛߦ͏ ̑̌ˋͷ֬Ͱ̍ʹͳΓɼ ঢ়ଶ͕͍ࠞͬͯ͟ΔͱΘ͔Δɻ
Ґ૬ήʔτ φ ̌ɼ̍ͷ࣠ʢ͉࣠ʣΛج४ʹճసͤ͞Δ |̍>ʹ࡞༻ ΞμϚʔϧήʔτͷޙ ͷঢ়ଶʹ࡞༻(φ=-π/4)
ΞμϚʔϧήʔτͱҐ૬ήʔτΛΈ߹Θ ͤΔ͜ͱͰ̍ྔࢠϏοτʹҙͷঢ়ଶΛ࡞ Ͱ͖Δɻ ҙͷ̍ྔࢠϏοτͷঢ়ଶ̍ H θ H π/2+ φ ճ࿏ͪ͜Β͔Β
ܭࢉͪ͜Β͔Β
ঢ়ଶ|̌ʼʹ࡞༻ͤͯ͞ΈΔ ҙͷ̍ྔࢠϏοτͷঢ়ଶ̎ θ=̌, πͷͱ͖ɼ|̌ʼͱͳΓɼ θ=π/2, 3π/2ͷͱ͖ɼ|̍ʼͱͳΔɻ θ্͕هҎ֎ͷͱ͖ʹɼφΛૢ࡞ͯ͠ҙͷ ঢ়ଶΛ࡞ΕΔɻ
ෳྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ ̎ྔࢠϏοτ CNOTήʔτ ೖྗA ೖྗB |̌> |̌> |̌> |̍> |̍>
|̌> |̍> |̍> ೖྗ |̌̌> |̌̍> |̍̌> |̍̍> ʹ ೖྗA͕̍ͷͱ͖͚ͩɼ ೖྗBͷΛస͢Δɻ ॳظঢ়ଶ͕C=̍ɼA=B=D=̌ͷͱ͖ɼCNOT ήʔτΛ࡞༻ͤ͞Δͱɼ|̍̍ʼ͚͕ͩΔ
ෳྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ ̏ྔࢠϏοτ τϑΥϦήʔτ CNOTͷ̏ྔࢠϏοτ൛ ̎ͭͷྔࢠϏοτ͕̍ͳΒɼ࠷ޙͷϏοτΛ సͤ͞Δɻ
ྔࢠήʔτΛͬͯ͠ࢉΛߦ͏ ೖྗA ೖྗB CNOT ήʔτ ग़ྗ ࠓͷܻ ग़ྗ ্ܻΓ |̌ʼ
|̌ʼ τϑΥϦή ʔτ ͜ͷߏͰ ཧήʔτΛ ͬͨ͠ࢉ ͱಉ͡ܭࢉ͕ Ͱ͖Δɻ
ྔࢠήʔτΛͬͨԋࢉ·ͱΊ ͨͩͷ͠ࢉΛߦ͏͚ͩͰ͋Εɼ ࠓͷίϯϐϡʔλΛͬͨ΄͏͕ ࠷దԽ͞Ε͍ͯΔͨΊߴ ͨͩɼ్தͰग़͖ͯͨΑ͏ͳ̌ͱ̍ͷؒͷঢ় ଶΛ͏ͷͰ͋ΕߴԽͰ͖Δɻ ྔࢠίϯϐϡʔλ༻ͷΞϧΰϦζϜ͕ඞཁʂ