動かして学ぶ量子コンピュータプログラミング ―シミュレータとサンプルコードで理解する基本アルゴリズム

1.3

 実践的アプローチ

3

る問題の種類を飛躍的に広げる能力があるからです。つまり、量子コンピュータで容易に計算できるよ

うな重要な計算問題が存在するのです。この計算については、現在考えられる標準的なコンピュータ

では、たとえ今後性能が向上したとしても、実行することは不可能でしょう

＊

1

。

しかし、重要なことに、この種の性能向上は（後の章で説明する）特定の問題にしか現れません。他

の問題でも威力を発揮することが期待されていますが、量子コンピュータ上ですべての計算を実行す

る価値はあまりありません。ノートパソコンで実行されているタスクのほとんどについては、量子コン

ピュータは優れた性能を発揮することはできません。

言い換えれば、プログラマの観点から見れば、実は量子コンピュータはコプロセッサ（副処理装置：

co-processor

）なのです。これまで、コンピュータはさまざまなコプロセッサを使用してきました。例

えば、浮動小数点演算（

floating-point arithmetic

）、 信 号 処 理 （

signal processing

）、 リ ア ル タ イ ム グ ラ

フ ィ ッ ク ス（

real-time graphics

）など、それぞれの専門分野に適したものです。この観点から、量子コ

ンピューティングのサンプルコードを実行するデバイスを QPU（

Quantum Processing Unit

：量子処理

装置）と呼ぶことにします。この呼称を用いると、量子コンピューティングを利用するべき重要なコン

テ