Keio University Syllabus and Timetable

QUANTUM COMPUTING 1A

Subtitle量子計算とアルゴリズムの基礎を学ぶ
Lecturer(s)SATOH, TAKAHIKO
Credit(s)1
Academic Year/Semester2026 Spring (1st Half)
Day/PeriodThu.5
CampusYagami
Class FormatFace-to-face classes (conducted mainly in-person)
Registration Number04724
Faculty/Graduate SchoolSCIENCE AND TECHNOLOGY
Department/MajorINFORMATION AND COMPUTER SCIENCE
Year Level3
FieldSPECIALIZED SUBJECTS
Grade TypeThis item will appear when you log in (Keio ID required).
Course DescriptionIn this lecture we systematically learn how abstract quantum algorithms and actual quantum computers are connected; in IA we learn the basics of quantum information and quantum algorithms through quantum programming; in IB we learn the behavior of middleware such as quantum compilers and quantum processors, and the function of the Quantum Internet that connects quantum devices together.
K-Number FST-IC-35333-211-60
Course AdministratorFaculty/Graduate SchoolFSTSCIENCE AND TECHNOLOGY
Department/MajorICINFORMATION AND COMPUTER SCIENCE
Main Course NumberLevel3Third-year level coursework
Major Classification5Advanced Major Courses
Minor Classification33Fundamentals of Computer Science - Learning Level 3
Subject Type3Elective subject
Supplemental Course InformationClass Classification2Lecture
Class Format1Face-to-face classes (conducted mainly in-person)
Language of Instruction1Japanese
Academic Discipline60Information science, computer engineering, and related fields

Course Contents/Objectives/Teaching Method/Intended Learning Outcome

量子計算機の基本的な仕組みと量子アルゴリズムに関して学ぶ
さらに、汎用的な量子アルゴリズムを用いて小規模な問題を解くためのプログラミングを行う

Course Taught by Faculty Member with Professional Experience

Not applicable

Active Learning MethodsDescription

Problem-based learning

Preparatory Study

講義内容の復習として、30分〜1時間程度の所要時間を見込む演習課題が複数回出題される

Course Plan

Lesson 1
イントロダクション
Lesson 2
基本編:量子回路と量子もつれ
Lesson 3
基本編:論理ゲートによる量子演算
Lesson 4
基本編:量子探索アルゴリズム
Lesson 5
NISQ編:NISQデバイスと量子超越性
Lesson 6
NISQ編:NISQアルゴリズム
Lesson 7
NISQ編:ミドルウェアによる性能向上
Lesson 8
量子コンピューティングIBで行われる
Lesson 9
量子コンピューティングIBで行われる
Lesson 10
量子コンピューティングIBで行われる
Lesson 11
量子コンピューティングIBで行われる
Lesson 12
量子コンピューティングIBで行われる
Lesson 13
量子コンピューティングIBで行われる
Lesson 14
量子コンピューティングIBで行われる
Other
課題・レポートなど

Method of Evaluation

課題および最終レポートを予定している

Generative AI Policy for Classes

・AIを使用した場合は、提出物に”何を聞いて、何を理解したか”を明記してください

Reference Books

『量子情報科学入門 第2版』 石坂智 他(著), 共立出版 2024年
『量子コンピュータシステム ―ノイズあり量子デバイスの研究開発―』 ヨンシャン・ディン 他(著), オーム社 2023年
『量子コンピューティング: 基本アルゴリズムから量子機械学習まで』 嶋田義皓 (著), オーム社 2020年
『量子コンピュータと量子通信』 Michael A. Nielsen (著), Isaac L. Chuang (著), オーム社 2004年

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