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

3.3

 多重キュビットレジスタでの単一キュビット演算

41

1

キュバイト

図3-4

＊

1

キュビットに名前を付ける

図3-4では、キュビットの値を

16

進 法（

https://ja.wikipedia.org/wiki/

十六進法）で 記 述 し て

います。このとき、

0x1

や

0x2

のような表記を用います。この表記は

16

進法の値に対して、

プログラマが標準的に用いるものです。議論しているキュビットがどれか（場合によっては複

数のキュビット）を明確にするときに便利な表記法ですので、本書全体で使うことにします。

3.3

 多重キュビットレジスタでの単一キュビット演算

多重キュビット回路を描いたり、円表示で表現できるようになったので、さっそく利用してみましょ

う。多重キュビットレジスタに

NOT

、

HAD

、

PHASE

などの単一キュビット演算を適用すると、（円表示

で）何が起こるでしょうか？

単一キュビットの場合との唯一の違いは、多重キュビットに含まれる複数

の円が演算対象ペア

＊

2

の形で演算されるということです。どれが演算対象ペアとなるかは、演算が作用

するキュビットによって異なります。

＊

1

訳注：図3-4では、キュビットを区別する番号が

0x1

、

0x2

、

0x4

、

0x8

、

0x10

、

0x20

、

0x40

、

0x80

という

16

進法で

記述されている。これらは

10

進法では

1

（＝

2

0

）、

2

（＝

2

1

）、

4

（＝

2

2

）、

8

（＝

2

3

）、

16

（＝

2

4

）、

32

（＝

2

5

）、

64

（＝

2

6

）、

128

（＝ ...