【誰でも量子コンピュータ!量子アルゴリズム編】Quantum Computing for You【第2回・9/16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(13:00-17:40)
   • 【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】
0:00:00 待機画面
0:02:24 開始前雑談

0:11:07 OP
0:12:25 本編開始
0:17:08 前回の配信終了後にアンコール雑談
0:19:34 今日の内容について
0:21:55 量子ビットを簡単に復習
0:28:39 量子計算はそこそこ時間がかかっている

プログラミング開始
0:37:59 qiskitライブラリのインストール
0:41:27 qiskitから必要なモジュールを取り入れる
 ∟0:43:40 古典ビット(2進数)
 ∟0:48:32 量子ビットと確率振幅
0:58:22 量子ビットを2つ用意
 ∟1:02:08 このイベントを通して何ができるか考えるのを楽しんでほしい
1:05:19 量子回路の土台を準備→量子ビットを載せる
 ∟1:06:18 イメージするとこんな感じ
1:12:00 アダマール回路(Hゲート)を追加する・回路の可視化
 ∟1:16:22 ユニバーサル量子計算(基本的なゲートのセット)
1:19:02 シミュレータを使って状態ベクトルを計算する
 ∟1:27:22 量子ビットどちらにもアダマール回路を追加するとどうなる?
1:34:45 CZゲート(制御ゲート)を導入・説明
 ∟1:40:31 CZゲートの作用を考えてみる
 ∟1:44:23 重ね合わせ+CZゲートを作用させると…
1:57:03 ZゲートはXゲートとHゲートで作ることができることを確認してみよう
 ∟1:57:30 Hゲート2つでXゲートを挟み込んでわかること
  ∟2:03:42 初期状態を|1>にして同じことをしてみる
2:14:26 CZゲートをCXゲートとHゲートで作る

2:20:47 グローバーのアルゴリズムの実装
 ∟2:28:11 確率振幅にキズをつける
  ∟2:32:54 CZゲートの一般化(多重制御Zゲートの実装)
  ∟2:46:38 所望の状態にキズをつけたい
   ∟2:51:02 所望の状態を|11111>にする(for文の説明)
  ∟3:11:03 自作の量子回路を関数として定義する(関数の説明)
   ∟3:20:02 自作量子回路を呼び出す方法
    ∟3:26:48 量子回路=ニューラルネットワーク…??
   ∟3:37:42 自作量子回路は正しい動作するか
 ∟3:43:00 キズをつけた状態だけを取り出したい
  ∟3:45:32 綺麗な重ね合わせの状態でHゲートを適用してわかること
  ∟3:51:28 キズをつけた状態でHゲートを適用すると…?
   ∟3:58:15 00|>のみをキズをつけて同じことをしてみる
  ∟4:08:47 ここまでの操作を関数として定義する
 ∟4:22:58 作った回路を実際にシミュレータにかけてみよう
  ∟4:31:21 オラクルとディフュージョンの操作を複数回行ってみると
   ∟4:34:59 実際に観測するとどれくらいになるか
4:45:43 IBMマシンを使ってみると
 ∟4:53:10 過去の測定結果はこんな感じ…

5:05:37 量子コンピュータの現状
5:26:22 現在のスマホの役割について
5:39:08 この講義の目標
5:43:54 テンソルネットワーク研究の最近の動向
5:58:44 次回以降の内容

#QC4U
#TohokuUniversity
#QuantumComputing




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