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宮崎大学 工学部 情報システム工学科 2007年度前期 授業科目：情報工学特別講義 3
単位数：2単位
対象：2,3,4年次
日程：集中講義 2007年8月27日（月）〜 8月30日（木）
教室： B-101
担当教員：
宮野 健次郎 先生（東京大学 先端科学技術研究センター所長）
メール：
正式なシラバス
概要
量子計算という物理と数理の境界領域で起こっていることを、量子力学を未修の
初学者にも分かるように解説する。量子力学の基本から始めて、計算の原理と簡
単な計算例、実際に考えられている装置についても述べる。
教育目標
- 量子論の記述の仕方を理解し、量子計算がどのように行われるかを例題を解く事によって体得する。
- 量子論の記述がどのような思想と実験事実の上に成り立っているかを理解する。
- 現実の量子計算操作の例に触れる。
授業計画
- 講義の目標
- 古典計算機と量子計算機
- 古典Turing machine
- 量子Turing machine
- Q-bitを担うもの(1)-photon-
- Q-bitを担うもの(2)-spin 1/2粒子
- 論理ゲート
- 古典論理ゲート
- 量子論理ゲート
- 様々な量子論理ゲート
- 量子ゲートの応用
- 絡まった状態 (entangled state)
- 量子テレポーテーション
- Deutch-Jozsaのアルゴリズム
- Fourier変換
- 量子計算の例（素因数分解）
- 公開鍵暗号
- 計算法
- 周期を見出す方法
- 量子計算による因数分解の手順
- 量子計算機の実験
- 観測するということ
- 光学素子を使った簡単な量子論理ゲート
- スピンの量子力学
- 核スピン共鳴の利用
- 量子暗号
参考書
- 教科書：なし． 適宜必要に応じ，プリントを配布する．
- 量子コンピュータの基礎（細谷暁夫 著、サイエンス社）
成績の評価基準
出席およびレポート。（授業中に質問をする）