Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
量子情報勉強会,量子ゲートについて
Search
Hata Ryosuke
October 07, 2019
Science
0
230
量子情報勉強会,量子ゲートについて
代表的な論理ゲートと量子ゲートをまとめて,
足し算を行ってみました。
1量子ビットに対して量子ゲートを作用させたときの,
ブロッホ球の描写を行いました。
Hata Ryosuke
October 07, 2019
Tweet
Share
More Decks by Hata Ryosuke
See All by Hata Ryosuke
関西Kaggler会 発表スライド
ryosukehata
1
1.1k
Monocular 3D Object Detection Survey
ryosukehata
3
490
pytorchで機械学習しない
ryosukehata
3
1k
Other Decks in Science
See All in Science
A Guide to Academic Writing Using Generative AI - A Workshop
ks91
PRO
0
140
Collective Predictive Coding as a Unified Theory for the Socio-Cognitive Human Minds
tanichu
0
100
07_浮世満理子_アイディア高等学院学院長_一般社団法人全国心理業連合会代表理事_紹介資料.pdf
sip3ristex
0
640
機械学習 - K-means & 階層的クラスタリング
trycycle
PRO
0
1.1k
テンソル分解による糖尿病の組織特異的遺伝子発現の統合解析を用いた関連疾患の予測
tagtag
2
270
データベース11: 正規化(1/2) - 望ましくない関係スキーマ
trycycle
PRO
0
950
システム数理と応用分野の未来を切り拓くロードマップ・エンターテインメント(スポーツ)への応用 / Applied mathematics for sports entertainment
konakalab
1
410
Symfony Console Facelift
chalasr
2
480
データベース03: 関係データモデル
trycycle
PRO
1
270
「美は世界を救う」を心理学で実証したい~クラファンを通じた新しい研究方法
jimpe_hitsuwari
1
170
機械学習 - 授業概要
trycycle
PRO
0
250
データベース14: B+木 & ハッシュ索引
trycycle
PRO
0
490
Featured
See All Featured
No one is an island. Learnings from fostering a developers community.
thoeni
21
3.5k
Navigating Team Friction
lara
190
15k
Designing for humans not robots
tammielis
254
26k
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
72
11k
The Art of Programming - Codeland 2020
erikaheidi
56
14k
The Pragmatic Product Professional
lauravandoore
36
6.9k
Measuring & Analyzing Core Web Vitals
bluesmoon
9
620
[RailsConf 2023 Opening Keynote] The Magic of Rails
eileencodes
31
9.7k
Practical Orchestrator
shlominoach
190
11k
A better future with KSS
kneath
239
18k
The MySQL Ecosystem @ GitHub 2015
samlambert
251
13k
What's in a price? How to price your products and services
michaelherold
246
12k
Transcript
ྔࢠใษڧձ ྔࢠήʔτͷछྨ ാɹྒྷհ
ࢀߟจݙ • ͍ͪΜ͍͞͠ྔࢠίϯϐϡʔλʔͷ ڭຊ ਓؾߨࢣ͕ڭ͑Δੈք͕͢Δ࠷ ৽ςΫϊϩδʔ (ʮ͍ͪΜ͍͞͠ڭ ຊʯγϦʔζ) ື༤Ұ (ஶ)
• Quantum Optics, Miguel Orzag, Chap 21 • Blochٿͷඳࣸ, QuTiP, ίʔυ https://github.com/ryosukehata/qutip/blob/ master/03_QuTiP_Bolch_sphere_gate.ipynb
ྔࢠήʔτͬͯʁ • ݹయίϯϐϡʔλཧήʔτͷྔࢠ൛ • ݹయίϯϐϡʔλͷཧήʔτͱʁʁ → ೖྗʹରԠͨ͠ग़ྗ͕ಘΒΕΔճ࿏ – ྫ.ANDճ࿏ – ྫ.XORճ࿏ ը૾wikipediaΑΓ
https://ja.wikipedia.org/wiki / %E8%AB%96%E7%90%86%E5% ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ೖྗΛసͤ͞Δ NOTήʔτ͋Δ
ཧήʔτʹ͍ͭͯ
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̍ ؆୯ͷͨΊʹ͠ࢉʹ͍ͭͯߟ͑Δ ίϯϐϡʔλ̎ਐͳͷͰɼ ̍ʴ̍ʹ̍̌ ͱͳΔɻ ͜ͷԋࢉΛཧήʔτʹΑͬͯͲͷΑ͏ʹ ߦ͏ͷ͔ߟ͑ͯΈΔ
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̎ XORճ࿏ ANDճ࿏ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌
̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ANDճ࿏ ೖग़ྗ XORճ࿏ ೖग़ྗ ্ܻΓ ࠓͷܻ A B
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̏ XORճ࿏ ANDճ࿏ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌
̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ANDճ࿏ ೖग़ྗ XORճ࿏ ೖग़ྗ ̌ ̍ ̍ ̌
ཧήʔτʹΑΔԋࢉ̐ XORճ࿏ ANDճ࿏ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌
̍ ̌ ̍ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ೖྗA ೖྗB ग़ྗ ̌ ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ̍ ̍ ̍ ̌ ANDճ࿏ ೖग़ྗ XORճ࿏ ೖग़ྗ ̍ ̍ ̍ ̍
ྔࢠήʔτʹ͍ͭͯ
ྔࢠήʔτͷछྨ දతͳྔࢠήʔτ ɾ̍ྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ - ΞμϚʔϧήʔτ - Ґ૬ήʔτ - XήʔτɼYήʔτɼZήʔτ ɾෳྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ
- CNOTήʔτʢ̎ྔࢠϏοτʣ - τϑΥϦήʔτʢ̏ྔࢠϏο τʣ
ྔࢠήʔτͷઆ໌ͷલʹ දهʹ͍ͭͯઆ໌͢Δɻ ೖྗA ೖྗB ̌ ̌ ̌ ̍ ̍ ̌
̍ ̍ ཧήʔτ ྔࢠήʔτ ݹయίϯϐϡʔλͱྔࢠίϯϐϡʔλͰ ҟͳΔ෦ಛʹͳ͍ɻ Ϗοτͷ̌̍Ͱهࡌ͢Δɻ ※ࠓ͍ͬͯΔ̒̐bitPC Ұͷೖྗ͕̒̐ݸ ೖྗA ೖྗB |̌> |̌> |̌> |̍> |̍> |̌> |̍> |̍> ೖྗ |̌̌> |̌̍> |̍̌> |̍̍> ʹ
̍ྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ Blochٿ ̍ྔࢠϏοτͷ࡞༻ ࠨਤͷΑ͏ͳBlochٿ໘্ Ͱߟ͑Δɻ ݹయίϯϐϡʔλࠨਤ Z࣠ํͷ̌,͔̍͠ଘࡏ ͠ͳ͍͕ɼྔࢠίϯϐϡ ʔλͰؒͷঢ়ଶΛར༻ ՄೳͰ͋Δɻ
ྫ͑ɼ+xํͱ-xํͰঢ়ଶ͕ҟͳΔɻ
̍ྔࢠϏοτͷදه ೖྗೋछྨ ೖྗ |̌> |̍> ࣜͰͷهड़ ঢ়ଶΛ࡞Δͱ͖ʹߦྻͰ࡞༻ͤ͞Δɻ ࠷ޙʹଌఆΛߦ͍ɼ͔͔̌̍ΛಘΔɻ
ΞμϚʔϧήʔτ H ঢ়ଶΛࠞͥΔ |̌ʼʹ࡞༻ |̍ʼʹ࡞༻
ΞμϚʔϧήʔτ H ঢ়ଶΛࠞͥΔ |̌ʼʹ࡞༻ |̍ʼʹ࡞༻
ΞμϚʔϧήʔτ ଌఆ H ঢ়ଶΛࠞͥΔ ଌఆʢ̍ʹͳΔظʣͷܭࢉΛߦ͏ ̑̌ˋͷ֬Ͱ̍ʹͳΓɼ ঢ়ଶ͕͍ࠞͬͯ͟ΔͱΘ͔Δɻ
Ґ૬ήʔτ φ ̌ɼ̍ͷ࣠ʢ͉࣠ʣΛج४ʹճసͤ͞Δ |̍>ʹ࡞༻ ΞμϚʔϧήʔτͷޙ ͷঢ়ଶʹ࡞༻(φ=-π/4)
ΞμϚʔϧήʔτͱҐ૬ήʔτΛΈ߹Θ ͤΔ͜ͱͰ̍ྔࢠϏοτʹҙͷঢ়ଶΛ࡞ Ͱ͖Δɻ ҙͷ̍ྔࢠϏοτͷঢ়ଶ̍ H θ H π/2+ φ ճ࿏ͪ͜Β͔Β
ܭࢉͪ͜Β͔Β
ঢ়ଶ|̌ʼʹ࡞༻ͤͯ͞ΈΔ ҙͷ̍ྔࢠϏοτͷঢ়ଶ̎ θ=̌, πͷͱ͖ɼ|̌ʼͱͳΓɼ θ=π/2, 3π/2ͷͱ͖ɼ|̍ʼͱͳΔɻ θ্͕هҎ֎ͷͱ͖ʹɼφΛૢ࡞ͯ͠ҙͷ ঢ়ଶΛ࡞ΕΔɻ
ෳྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ ̎ྔࢠϏοτ CNOTήʔτ ೖྗA ೖྗB |̌> |̌> |̌> |̍> |̍>
|̌> |̍> |̍> ೖྗ |̌̌> |̌̍> |̍̌> |̍̍> ʹ ೖྗA͕̍ͷͱ͖͚ͩɼ ೖྗBͷΛస͢Δɻ ॳظঢ়ଶ͕C=̍ɼA=B=D=̌ͷͱ͖ɼCNOT ήʔτΛ࡞༻ͤ͞Δͱɼ|̍̍ʼ͚͕ͩΔ
ෳྔࢠϏοτʹ࡞༻͢Δήʔτ ̏ྔࢠϏοτ τϑΥϦήʔτ CNOTͷ̏ྔࢠϏοτ൛ ̎ͭͷྔࢠϏοτ͕̍ͳΒɼ࠷ޙͷϏοτΛ సͤ͞Δɻ
ྔࢠήʔτΛͬͯ͠ࢉΛߦ͏ ೖྗA ೖྗB CNOT ήʔτ ग़ྗ ࠓͷܻ ग़ྗ ্ܻΓ |̌ʼ
|̌ʼ τϑΥϦή ʔτ ͜ͷߏͰ ཧήʔτΛ ͬͨ͠ࢉ ͱಉ͡ܭࢉ͕ Ͱ͖Δɻ
ྔࢠήʔτΛͬͨԋࢉ·ͱΊ ͨͩͷ͠ࢉΛߦ͏͚ͩͰ͋Εɼ ࠓͷίϯϐϡʔλΛͬͨ΄͏͕ ࠷దԽ͞Ε͍ͯΔͨΊߴ ͨͩɼ్தͰग़͖ͯͨΑ͏ͳ̌ͱ̍ͷؒͷঢ় ଶΛ͏ͷͰ͋ΕߴԽͰ͖Δɻ ྔࢠίϯϐϡʔλ༻ͷΞϧΰϦζϜ͕ඞཁʂ