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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156
8
章 量子位相推定
線形代数を学んだことがある読者へ：量子コンピューティングに関する数学で言えば、固有
状態と固有位相は、
QPU
演算を表現するユニタリ行列の固有ベクトルおよび複素数の固有
位相に相当します。
8.4
位相推定の使い方
量子位相推定が何を行うのかがわかったでしょう。では、手を動かして、実際にそれをどのように
利用するかを調べてみましょう。
n
個のキュビットに作用し、固有状態のセットを持つ
QPU
演算
U
が
あるとします。この固有状態を
u
1
, u
2
, ..., u
j
と表します。位相推定を用いて、これらの固有状態の
1
つ
1
つに対応する固有位相を知りたいとします。
j
番目の固有状態に対応する固有位相は常にグローバルな
位相に相当することを覚えていますね。つまり、グローバルな位相がレジスタの状態を回転する角度
θ
j
で固有位相を指定することができます。この表記を用いると、位相推定で実行されるタスクをより簡潔
に記述できます。
QPU
演算
U
とその
1
つの固有状態
u
j
が与えられるとき、位相推定は（ある精度で）対応する
固有位相角
θ
j
を返す。
QCEngine
では、組み込み関数
phase_est()
を使って位相推定を行うことができます（より基本的
な
QPU
演算の観点からこの関数を実装する場合は、例 8-2を参照してください）。このプリミティブを
正常に呼び出すためには、どのような入力が必要か、そしてその出力をどのように解釈すべきかを理
解する必要があります。これらの入力と出力を図8-3にまとめました。
位相推定 ...
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