【誰でも量子コンピュータ!触ってみよう編】Quantum Computing for You【第1回・9/9実施】

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プログラム初心者の方々もプログラムの初めから一緒に始めよう!
「量子コンピュータ」というキーワードが次第に世間を賑わせてまいりました。
まだまだ生まれたての量子コンピュータ。使うと何ができるのだろう。
どうやって使うことができるのだろうか、そうした疑問に答えるために
みんなと一緒に量子コンピュータを触りながらプログラミングを学ぼう!

講義
2022.09.09 第1回オンラインリアルタイム配信(17:00-21:30)
   • 【誰でも量子コンピュータ!触ってみよう編】Quantum Computin...  
2022.09.16 第2回オンラインリアルタイム配信(17:00-1:30)
   • 【誰でも量子コンピュータ!量子アルゴリズム編】Quantum Comput...  
2022.09.22 第3回オンラインリアルタイム配信(17:00-2:30)
   • 【誰でも量子コンピュータ!触ってみよう編】Quantum Computin...  
2022.09.30 第4回オンラインリアルタイム配信(17:00-2:30)
   • 【誰でも量子コンピュータ!QAOA編】Quantum Computing ...  
2022.10.07 第5回オンラインリアルタイム配信(17:00-24:30)
   • 【誰でも量子コンピュータ!量子化学編】Quantum Computing ...  

演習
2022.10.15 第1回オンラインリアルタイム配信(13:00-17:30)
   • 【誰でも量子コンピュータ!アイデア出し!】Quantum Computin...  
2022.10.22 第2回オンラインリアルタイム配信(13:00-17:00予定)
   • 【誰でも量子コンピュータ!アイデア熟成!】Quantum Computin...  

【使用コード参考ページ】
https://altema.is.tohoku.ac.jp/QC4U/
【イベントWebページ】
https://www.tfc.tohoku.ac.jp/special/qca/qc4u/
【講師Webページ】
https://altema.is.tohoku.ac.jp/mohzeki/
【講師twitter】
https://twitter.com/mohzeki222

【チャプター】
00:00:00 待機画面
00:02:10 開始前雑談・コメントについて、意気込み

00:13:44 OP
00:15:02 本編開始
00:17:22 イベントの概要
 ∟00:18:17 去年のQA4Uについて
 ∟00:20:05 このイベントをやろうと思ったきっかけ
 ∟00:26:37 演習編でやってほしいこと
 ∟00:32:45 文字起こしについて
 ∟00:36:42 今回の参加者層

00:44:56 webでのプログラム環境(Google Colab)の準備
00:50:55 Qiskit(量子コンピュータのライブラリ)のインストール
 ∟00:52:39 プログラミングが得意になりたかったら写経すべし
00:58:56 Qiskitの中でよく使う機能を読み込む
 ∟01:01:44 Google Colabのテキスト機能は便利!
01:06:57 Qiskitの中でよく使う機能を読み込む②
01:10:02 量子回路実際に作ってみる
 ∟01:11:22 量子ビットの用意
 ∟01:12:54 量子ビットを量子回路にセットする
 ∟01:15:39 量子ビットを反転させてみる(Xゲートを搭載)
 ∟01:17:38 自分が作った量子回路の途中経過が知りたい
01:18:47 自分が作った回路の計算結果を知るには
 ∟01:19:05 シミュレータを使ってみよう
 ∟01:29:26 (おまけ)量子ビットが2個の場合の挙動
01:39:07 Xゲートを2つ繋げてみると…?
01:40:29 計算結果が見にくいから見やすくしたい!
 ∟01:44:32 状態ベクトルをブラケット記法でかくと…
 ∟01:45:41ブロッホ球で表現する(図で可視化)
 ∟01:46:17 ケット記号の説明
 ∟01:52:03 回路図をカラーにしてみる
01:55:37 複素数の虚数単位について
 ∟01:57:28 複素共役をかけると確率になる確率振幅
02:03:24 アダマールゲートを搭載して0と1の重ね合わせを表現
02:12:41 量子回路の結果を測定
 ∟02:15:43 測定器を用意して量子回路に付け足す
 ∟02:18:18 測定シミュレータを用意し、いざ測定!
 ∟02:20:00 測定結果を集計
  ∟02:23:18 測定回数を増やすと?
02:26:59 量子コンピュータの現状と課題
 ∟02:29:34 素因数分解を量子コンピュータでどうやって解くか
02:33:34 量子ビットを2つにしてみる
02:36:13 CXゲートを実装・説明
 ∟02:40:32 CXゲートの状態ベクトルを確認
 ∟02:45:01 CXゲートの前にXゲートを挟み込ませた場合はどうなる?
 ∟02:53:56 重ね合わせの状態でCXゲートを実装してみよう
  ∟03:02:58 測定・集計
03:09:40 量子コンピュータの実機を使ってみよう!
 ∟03:11:40 IBMQのWebサイトへアクセス
 ∟03:12:36 アカウント作成
 ∟03:14:41 APIトークンを取得
 ∟03:20:59 IBMQと接続
  ∟03:22:40 一番暇なマシンを見つけてもらう
  ∟03:26:46 最大のショット数(測定回数)を調べる
  ∟03:29:32 自分が作った量子回路を実機に載せれる形に
  ∟03:32:35 ジョブとしてIBMマシンに送る
   ∟03:33:39 ジョブをモニタリングしてみると…
  ∟03:36:59 ジョブIDを用いて過去の計算結果を抜き出す
  ∟03:41:17 実機の測定結果を集計
   ∟03:42:36 ヒストグラムで測定結果を見てみる

03:46:54 解説コードの場所 復習にぜひ
03:50:08 量子コンピュータを学ぶための数学や量子力学はどの程度必要?
03:55:00 次回以降の内容

04:07:06 アンコールの始まり??
04:09:12 QA4Uをやってみて思ったこと
04:13:09 プログラムで同じ書き方にこだわる理由
04:20:03 今のコンピュータも昔は今の量子コンピュータと同じ状況だった

#QC4U
#TohokuUniversity
#QuantumComputing




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