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0から1ヶ月で量子エンジニアになるための手順書

Last updated at Posted at 2023-07-14

さすがに誇大広告ですが

計算の仕組みを知ることや研究対象とすること、簡単な社会実装、準備は必要です。

量子エンジニアになりたいという方のために
要点の要点だけを抽出して、全体像がわかるような情報をまとめました。

量子力学

とりあえず2つの重要な性質を知るだけで良いです。

  • 重ね合わせ
  • もつれ

線形代数と確率論

  • 量子ビットはベクトル
  • 量子演算に行列、テンソル
  • 量子状態の測定結果は確率的なので確率論

量子コンピューティング

量子ビット

  • ブロッホ球
  • 多重量子ビット
  • ベル状態

ディラック記法

  • ブラケット
  • 内積
  • ベクトルの大きさ
  • 外積
  • テンソル積

量子回路(ゲート方式)

1量子ビットゲート

  • NOTゲート
  • アダマールゲート(Hゲート)
  • 位相反転ゲート(Zゲート)
  • パウリXゲート(Xゲート)
  • パウリYゲート(Yゲート)

多量子ビットゲート

  • 制御NOTゲート(CNOTゲート)
  • CUゲート
  • SWAPゲート
  • Toffoliゲート

量子アルゴリズム

  • 量子テレポーテーション
  • ドイッチュ・ジョサ
  • バーンシュタイン・ヴァジラニ
  • シモン
  • ショア
  • グローバー
  • 量子フーリエ変換(QFT)
  • VQE(Variational Quantum Eigensolver)
  • 量子位相推定(QPE)
  • HHL

量子プログラミング

  • Cirq
  • Qiskit

が有名です。

Q#というマイクロソフト製の言語でもできます。

僕らは基本的にCirqを使います。

誤り訂正

一旦考えなくていいかなと思いますが

ノイズに絶えずさらされているので

量子計算機上でエラー訂正を行わないといけません。

応用と研究

以下、応用できると言われています

  • 暗号
  • 化学
  • 金融
  • 物流
  • AI

ネクストステップ

これらをひとつずつ実装できるように勉強していきます


限定情報『DeepMagazine』

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