雑多な記録

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====== 概要 ======

  * Qiskitは世界でもっとも広く利用されている量子回路シミュレータ（量子コンピュータの動作を普通のコンピュータ上でシミュレーションするソフトウェア）です

  * Unordered List ItemQiskitのHPに行くと[[https://qiskit.org/learn/|Qiskit Textbook]]というページがあり、量子情報や量子コンピュータについてよく知らない初心者でも簡単に量子計算が始められるようになっています。
  * いっぱいあってどこから読めばよくわからなかったので（自分はそうでした）、まとめました。
  * 読むのには理工系の大学一年生の線形代数の知識は仮定されています。
  * それと、Pythonを使った簡単なプログラムの作成経験、および量子力学の特にブラケット記法やパウリ行列くらいは知っていないと、読むのがつらいと思います。

  * すでに他の量子計算シミュレータの使用経験がある場合は[[https://qiskit.org/documentation/|Qiskit documentation]]の方を読むと良いと思います


====== テキストブックガイド ======

  * Courses: 量子情報、量子計算を系統的に勉強したい人向け（まだunit 2までしかないが、今後増えていくものと思われる）
  * Chapters: 量子計算の基礎知識をトピックごとに勉強したい人向け
  * Tutrials: 目的別にQiskitの使い方を知りたい人向け

とにかくQiskitを使ってみたいという場合はchaptersを読んでいくのがおすすめです。


===== 準備 =====

パソコンにQiskitをインストールして動かせるようにします。

  - Chapters/Prerequisites

量子計算とは実際のところなんなのかについて勉強します。
これだけはCourseも読んでおいたほうが良いです。

  - Courses/Introduction course

===== 量子ビットの基礎知識 =====

量子コンピュータの勉強に入る前に、その構成要素である量子ビットについて簡単に学びます。

  - Chapters/Quantum States and Qubits
  - Chapters/Multiple Qubits and Entanglement

詳しい理論を知りたい場合はこちらも読みます。

  - Courses/Understanding quantum information and computation - Unit 1: Basics of quantum information


===== 量子アルゴリズムの基礎知識 =====

実際に量子コンピュータでどういう計算ができるのか見ていきます

  - Chapters/Quantum Protocols and Quantum Algorithms


詳しい理論を知りたい場合はこちらも読みます。

  - Courses/Understanding quantum information and computation - Unit 2: Fundamentals of quantum algorithms





===== 本格的な量子アルゴリズム =====

量子アルゴリズムの基礎が一通りわかったら、量子アルゴリズムの応用例を見ていきます

  - Chapters/Quantum Algorithms for Applications

特に重要な応用例である量子変分法と量子機械学習について、より詳しくは以下から勉強できます。

  * Courses/Variational algorithm design
  * Courses/Quantum machine learning

===== 実際の量子コンピュータ =====

実際の量子コンピュータを使用する上で必要な知識を学びます

  - Chapters/Investigating Quantum Hardware Using Quantum Circuits
  - Chapters/Investigating Quantum Hardware Using Microwave Pulses



===== 練習問題 =====

実際にQiskitを使ったプログラミング課題を解いて理解を深めます

  * Chapters/Quantum Computing Labs
  * Chapters/Games and Demos
====== 参考文献 ======

本格的に量子コンピュータの理論を勉強をする場合は、次の文献があります

  * John Watrousの講義ノート
    * https://cs.uwaterloo.ca/~watrous/
    * Introduction to Quantum Computing (2005)が短くてよくまとまっています
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