#前提条件
高校数学の知識や物理学の知識が消滅していること
量子コンピュータについて全くの知識がないこと
プログラミングについて基礎の基礎を学習していること
読んでいて意味が分からなかった・忘れていた単語をまとめていきます。
絵で見てわかる量子コンピュータの仕組みはこちら
##第１章 量子コンピュータ入門
###トランジスタ
電子回路において、信号を増幅またはスイッチングすることができる半導体素子
要は電気の流れをコントロールする部品
###フラッシュメモリ
冷蔵庫や電子レンジ、腕時計などにも使われている不揮発性のメモリ
不揮発性とは電源を切ってもデータを保持してくれること
###論理ゲート
論理演算を行う電子回路
論理式や真理値表で表すことができる
論理式とはif分やwhile文などの条件式にあたる
###量子回路
量子コンピューター上のアルゴリズムを表現する代表的な方法の一つ
論理回路の量子コンピュータ版
論理回路とは論理演算を行う電子回路のこと
###量子ゲート
量子演算の演算子に対応する演算を行うもの
###量子アニーリング
「膨大な選択肢からベストな選択肢を探索する」と言う処理を実現する計算モデル
計算モデルとは計算・推論・証明といった行為を理論的・抽象的に考察するための数理モデル
数理モデルとは現実の世界で起きるさまざまな問題を数学的な形で表現すること
###イジングモデル
膨大な個数のミクロ要素が相互作用しあい、それぞれのミクロ要素に強制力が与えられているとき、全体（マクロ）としてどのような振る舞いを示すかを表現するモデル
例えば、日常生活では多くの人が相互作用しあって社会が成り立っているが、新たに法律という強制力が与えられると全体としてどのような振る舞いを示すかを表現するモデル
###マッピング
関連づけること
###量子スプレマシー（量子超越性）
現在のスーパーコンピュータではとても長い時間かかる何らかの計算を、量子コンピューターが高速に実行できること
古典コンピュータに対する優位性を示すこと
###スケーラビリティ
機器やソフトウェア、システムなどの拡張性、拡張可能性のこと
将来想定されるシステム規模の増大に対して対応可能であるように設計されたシステムは「スケーラビリティが高い」と表現する
###エントロピー
熱力学における不可逆性の度合いを数値化したもの
例えば、冷たい水に熱いお湯を入れた瞬間が最もエントロピーが高い、といったイメージ
##第２章 量子コンピュータへの期待
###多項式
掛け算と足し算で成立している文字式のこと
例: 2*a+b
###多項式時間
多項式の計算にかかる時間
###組合せ最適化問題
多くの選択肢の中から、ある指標（価値）を最も良くする変数の値（組合せ）を求めること
言い換えると、たくさんの組合せから、最も良い組み合わせを見つける問題
###コヒーレンス時間
「量子性」を保つ時間のこと
量子ビットの寿命のこと
例えばコイントスをした時、コインが空中で回転し結果が確定していない状態の時間
##第３章 量子ビット
###複素数
実数の単位1と，i*i(iの2乗)＝－1 であるような虚数単位 i との2つの単位によって構成される数
実数と虚数（2乗すると０未満になる数）によって構成される数のこと
##第４章 量子ゲート入門
###量子もつれ状態(エンタングル状態)
HゲートとCNOTゲートによって作ることができる
２量子ビットを制御ビットと標的ビットに分けた時の、
片方の量子ビットを測定するともう片方を測定しなくても結果が確定している状態
通常、量子ビットは測定しないと結果が確定しない
###時間発展
時間が進むことで物理系が変化すること
##第５章 量子回路入門
###波の干渉効果
１つの山、１つの谷がある２つの波のぶつかりによる振幅の変化のこと
振幅とは波の中心から山あるいは谷との差のこと
##第６章 量子アルゴリズム入門
###位数発見
古典コンピュータでは膨大な計算量となるが、
量子コンピュータでは素因数分解したい数のビット数の３乗で計算できる部分のこと
素因数分解とは自然数を素数の掛け算で表すこと
###量子フーリエ変換(QFT)
ある状態を入力すると、その入力に応じた周期性を有する量子状態を出力する量子回路のこと
###量子フーリエ逆変換(IQFT)
量子フーリエ変換の働きを逆に利用したもの
###VQE(変分量子固有計算)
試行波動関数を生成
→試行波動関数を量子ゲートで表して量子コンピュータに送信
→量子コンピュータで計算
→計算結果を古典コンピュータに戻す
以上のサイクルのこと
試行とは試すこと
波動関数とは原子の中のどこに電子が位置しているかを教えてくれる関数
関数とはプログラミング言語で言うメソッドのようなもの
##第７章 量子アニーリング
###スピン
２つの磁石を近くに置いたときに、片方もしくは両方が向きを変えたがる性質のこと
###数理最適化
世の中の様々な問題を数式を用いて記述し解決する方法のこと
##第８章 量子ビットの作り方
###イオン化
電気的に中性の原子や分子が、電子を失うか得るかしてイオンになること
イオンとは、電子の過剰あるいは欠損により電荷を帯びた原子または原子団のこと
原子団とは、ある化合物の分子内に含まれる特定の原子の一団
##感想
文系出身者の私としては絵を見ても難しく、一度読んだだけでは頭に入ってきませんでした。
繰り返し何度も読み返すことで理解できるようになっていきましたが、それでも３章以降は断片的にしか理解できていません。
懇切丁寧に解説されており、確かに入門書としては適している内容なのかなと感じました。
途中、挫折しそうになりましたが、それよりも興味が優っていたので最後まで読むことができました。
もっと優しい超入門に当たるような書籍があれば是非読みたいところではあります。
見つけました！
数学や物理、量子コンピュータなどに関する知識ゼロからでも読める書籍です。
量子コンピュータが本当にわかる！ ― 第一線開発者がやさしく明かすしくみと可能性
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