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ラボ1:量子コンピューティングの操作とアルゴリズム
このラボでは、量子状態と回路を構築する方法を学び、簡単な量子アルゴリズムを実行します。
量子状態と回路:
段階的演習1-1:ビットフリップ
段階的演習1-2:プラス状態
段階的演習1-3:マイナス状態
段階的演習1-4:複雑な状態
段階的演習1-5:ベル状態
段階的演習1-6:GHZのような状態
ドイチ-ジョサのアルゴリズム:
段階的演習1-7:古典ドイチ-ジョサ
段階的演習1-8:量子ドイチ-ジョサ
ラボのコツ/ヒント
ゲートを使用するすべての演習では、ゲートを追加するだけです。
例6では、GHZ状態の例と、Xゲートを追加した場合にどのようになるのかを確認してください。
例7の場合、均一の場合は、出力の半分が「0」で、もう一方が「1」であるということです。したがって、最悪の場合、確率の半分に1を加えたものをテストする必要があります。
例8の場合、アルゴリズムをパーツごとに考えてください。D-Jアルゴリズムに関するQiskit教科書の章はとても役に立つでしょう。
ゲートをテストするには、ここからIBM Composerにアクセスしてください。ドキュメントによると、「IBM Quantum Composerは、ドラッグアンドドロップにより量子回路を構築し実際の量子ハードウェアまたはシミュレーターで実行することができるグラフィカルな量子プログラミングツール」です。
例7の場合、式は講義ノート2.1の「ドイチ-ジョサのアルゴリズム>古典的な解」に記載されています。
例6の代わりの解き方として、2番目のキュービットに対してビットフリップと位相フリップを実行する「Y」ゲートを使用する、というものがあります。たとえば、はに変換されます。
FAQ
推奨リソース
Sentdex "ドイッチュ-ジョッサのアルゴリズム-量子コンピューターにおけるプログラミング w /Qiskitp.3"をご覧ください
Qiskit "シングル量子ビットゲート"をお読みください
Qiskit "ドイッチュ-ジョッサのアルゴリズム"をお読みください
IBMQで"StackExchange 4つのベル状態の実装"をお読みください
Dr. Hwajung Kang "Qiskit Fundamentalsを使用した量子コンピューティング"をご覧ください
"提案されたリソース:資料"で、ドイッチュ-ジョッサ量子アルゴリズムの分析をお読みください
Muthukrishnan A. "古典的および量子論理ゲート"をお読みください