この記事の目的
高校でまともに理系科目を学習していなかった自分が、量子コンピュータのプログラミングをするために実践している勉強法の整理と共有。
想定する読者
文系だけど量子コンピュータに興味があって勉強をしたいSE
必要となる数学・物理学の知識
- 大学レベル
- 量子力学
- 線形代数
- 高校レベル
- 高校数学全般
- 高校物理全般
どこまで含めるかは人によると思います。特に高校レベルの数学、物理は必要な単元のみ学習する感じで良いと思います。
私の場合、初めは量子力学と線形代数だけで学習すれば良いかと思っていましたが、高校レベルの数学・物理の知識がないと、いろいろと理解できないことが出てきたので、結局のところ高校レベルも全般的に学習しています。
複素数やネイピア数などが当然のように出てくるので、「複素共役って何？」とかそういうレベルだと厳しい。
学習教材
以下、私が勉強に利用させていただいている教材を紹介します。
書籍以外は全て無料です。
予備校のノリで学ぶ「大学の数学・物理」（Youtubeチャンネル）
講師：たくみさん
URL：https://www.youtube.com/channel/UCqmWJJolqAgjIdLqK3zD1QQ
チャンネル概要：大学レベルの数学や物理学の講義を予備校のクオリティで提供することを目指すチャンネル。前提として高校レベルの数学や物理の知識が必要となることも多いが、とてもわかりやすくて助かっています。
・量子力学入門 全10講
https://www.youtube.com/playlist?list=PLDJfzGjtVLHlY9nsj_zhgWhyOHnitF4xK
・線形代数入門 全14講＋α
https://www.youtube.com/playlist?list=PLDJfzGjtVLHnc1vTpBaCNKMUl6HauQv1a
とある男が授業してみた（Youtubeチャンネル）
講師：葉一（はいち）さん
URL：https://www.youtube.com/user/toaruotokohaichi
チャンネル概要：中学生から高校生向けに大量の授業動画が投稿されている。高校レベルの数学を勉強し直したい場合に非常に助かる。
映像授業 Try It
URL：https://www.youtube.com/channel/UCcj-cHmS0uD91MLjtdiN89Q
チャンネル概要：家庭教師で有名なTryが無料で公開している授業動画。無料だが出し惜しみはなく、とても分かりやすい。
・高校物理 運動と力
https://www.youtube.com/playlist?list=PLfOJcbz0N8NBSdyJQbvU_I8k173txhuTw
・高校物理 波動
https://www.youtube.com/playlist?list=PLloBnmWZfFUWwiooyavUjwGEEVvuj6t2g
・高校物理 電磁気
https://www.youtube.com/playlist?list=PLloBnmWZfFUW0QdfgaGiq6jWHw2xZ_MjI
書籍
・いちばんやさしい量子コンピューターの教本
ビジネスマン向けに量子コンピュータを解説した本。量子コンピュータの現状や既存のコンピュータとの違い、ビジネスへの応用などについて書かれている。概要を理解したければこれ。
https://www.amazon.co.jp/dp/4295006076/ref=cm_sw_r_cp_awdb_c_cAFYEbG1WFBSG
・みんなの量子コンピュータ
より詳しい原理や回路について書かれている本。本格的に勉強するならこれ。
https://www.amazon.co.jp/dp/4798163570/ref=cm_sw_r_sms_awdb_c_ayFYEb1QAZNRS
WEB
・Blueqat
https://blueqat.com/?hl=ja
Pythonで量子プログラミングをはじめられるプラットフォーム。Blueqatというオープンソースライブラリを公開しており、チュートリアルも充実している。量子コンピュータのプログラミングを実際にやりはじめるならここ。
・Quantum Native Dojo
https://dojo.qulacs.org/ja/latest/index.html
有志（？）が作った量子コンピュータの自習用教材。ちゃんと数式を交えた解説が書かれている。足りない数学の知識は上記のYoutubeチャンネル等で補完する。
最後に
当面の目標は、blueqatでプログラミングをしながら量子コンピュータを理解していきたいと思っていますが、知識不足でチュートリアルなど理解できない部分にぶち当たるので、今後も基礎学習を続けます。