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

10.1

 位相論理演算

191

位相論理

NOT

位相論理

OR

位相論理

NOR

位相論理

AND

位相論理

NAND

位相論理

XOR

図10-2

10.1.2

 複雑な位相論理表現を構築する

量子探索で行いたい論理演算は、基本的な論理演算を何回も連結するようなものになります。この

ような本格的な複合位相論理ステートメントに相当する

QPU

回路を特定するには、どうすればよいで

しょうか？

図10-2では、位相を出力する論理演算を実装しましたが、振幅の大きさの値の入力が必要

であることを、いままで何度も注意しました。ですから、基本的な位相論理演算を連結するだけでは、

より複雑な演算を構築することはできません。入力と出力に互換性がないからです。

幸い、良い手段が

1

つあります。それは、位相論理演算で実装したい完全なステートメントに対し、

5

章で示した（振幅の）大きさを使った量子論理演算を利用するステートメントの最後の基本論理演算

以外のすべてを実行します。これにより、

QPU

レジスタの大きさにエンコードされた、ステートメント

の最後から

2

番目の演算の値が出力されます。次に、（図 10-2の回路の

1

つを使って）最終的に残る論

理演算の位相論理演算の実装にこれを入力します。そして、位相にエンコードされた全体のステート

メントから、最終的な出力を得ます。

このトリックが機能している様子を実際に調べるために、論理ステートメント

(a OR NOT b) AND

c

を位相論理演算で評価したいとしましょう。このステー ...