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物理学特別講義Ｂ（隔年開講）
| サブタイトル | 量子計算と量子アルゴリズム |
|---|---|
| 担当者名 | 藤井 啓祐 |
| 単位 | 2 |
| 年度・学期 | 2023 春集中(特定期間集中) |
| 開講日 | 8/29(2, 4, 5限), 8/30(1, 2, 4, 5限), 8/31(1, 2, 4, 5限), 9/1(1, 2, 4限) |
| キャンパス | 矢上 |
| 授業実施形態 | 対面授業（主として対面授業） |
| 登録番号 | 07886 |
| 設置学部・研究科 | 前期博士課程（修士課程） 理工学研究科 |
| 設置学科・専攻 | 基礎理工学専攻 |
| 学年 | 1, 2 |
| 分野 | 修士課程科目 選択理工学研究科設置科目 |
| 備考 | 学部4年生先取り可 |
| 科目概要 | 量子情報の基礎から、量子計算の基本的な概念、そして量子アルゴリズムやその応用に至るまで、量子コンピューティングに関する知識を網羅的に講義する。 |
| K-Number | GST-FS-67203-211-13 |
| 科目設置 | 学部・研究科 | GST | 理工学研究科 |
|---|---|---|---|
| 学科・専攻 | FS | 基礎理工学専攻 | |
| 科目主番号 | レベル | 6 | 修士課程配当レベル |
| 大分類 | 7 | 修士課程設置 | |
| 小分類 | 20 | 物理学系 | |
| 科目種別 | 3 | 選択科目 | |
| 科目補足 | 授業区分 | 2 | 講義 |
| 授業実施形態 | 1 | 対面授業（主として対面授業） | |
| 授業言語 | 1 | 日本語 | |
| 学問分野 | 13 | 物性物理学およびその関連分野 | |
授業科目の内容・目的・方法・到達目標
もっとも基本的な物理法則である量子力学を計算の原理として利用する次世代のコンピュータが量子コンピュータである。本講義では、量子コンピューティングを理解するために必要となる量子情報の基礎について解説し、素因数分解や量子多体系のシミュレーションを高速化する量子アルゴリズム、またその背景にあるメカニズムを解説する。さらに、近年実現されている小規模の量子コンピュータの応用についても紹介する。これらを通じて、量子コンピューティングの背景にある量子状態、量子演算、測定などの基礎的な数学を理解し、量子コンピュータの仕組みや高速性、そして量子アルゴリズムの仕組みを深く理解することを目標とする。
授業の計画
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成績評価方法
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参考書
Quantum Computation and Quantum Information, Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang, Cambridge University Press, 2000, ISBN 0-521-63503-9
「量子情報科学入門」、 石坂 智 他著、共立出版、２０１２、ISBN 978-4-320-12299-4
「量子情報科学入門」、 石坂 智 他著、共立出版、２０１２、ISBN 978-4-320-12299-4
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