August 2020
Beginner to intermediate
332 pages
8h 16m
Japanese
book
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
by Eric R. Johnston, Nic Harrigan, Mercedes Gimeno-Segovia, 北野 章, 丸山 耕司
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5.2
QPU
での算術演算
87
来型の論理演算の非常に大きな違いです。ビットの移動またはコピーは、従来型の
CPU
の最
も一般的な演算です。これに対して、
QPU
は交換（
exchange
）の命令を使って他のキュビッ
トと交換することで、キュビットを移動します。しかし、どんな
QPU
も
COPY
命令を実行す
ることはありません。このため、デジタル値の操作に用いられる「
=
」演 算 子 を 使 用 し て 、 あ る
キュビットの値を別のキュビットに割り当てることはできません。
可逆性とデータ損失
従来の論理演算とは異なり、
READ
以外の基本的な
QPU
演算は可逆です（量子力学の法則に
よ る ）。 こ れ に よ り 、
QPU
で実行できる論理演算と算術演算に大きな制限が課されます。また、
この特徴のために、従来の算術演算を再現しようと試みる際には、まったく新しい発想が求
められます。
READ
は唯一の不可逆的な演算です。ですから、不可逆的な演算を構成するた
めに、これを頻繁に利用したくなる誘惑に駆られるでしょう。ちょっと待ってください！そん
なことをしたら、その計算は従来型の計算になってしまいます。つまり、量子コンピューティ
ングの優位性を奪ってしまうのです。
QPU
で任意の従来型回路を実装する最も単純な方法
は、トフォリゲートのような可逆的な演算だけで従来型の等価回路を構築することです。そう
すれば、量子レジスタの動きを仮想的にシミュレートすることができます
＊
1
。
5.2
QPU
での算術演算
従来型のプログラミングでは、プログ ...
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