| 科目名 |
量子情報通信論 |
| 担当教員 |
全 卓樹 |
| 対象学年 |
1年,2年 |
クラス |
院：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０８ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
月２,木２ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的（概要）
素因数分解の量子的Shorアルゴリスムが実験的に実現されて、量子計算というものが 単なるアカデミックな興味から現実性を帯びたものになってきた。この講義では量子 論の知識を前提としない入門者を対象に想定して、量子ビットと量子演算を利用した 情報処理、すなわち量子情報と暗号通信の基礎を学んでゆく。
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| 授業の詳細2 |
講義計画
＊）量子論の概要
量子計算に必要な量子力学の必要最小限の中心概念を、操作的に理解できるようにする。
量子論の発生の歴史的な事情から始めて、ヒルベルト空間（関数空間）、ヒルベルト 演算子、波動間数について学ぶ。
＊）量子計算の基本概念
引き続き量子計算に必要な量子力学の必要最小限の中心概念を学ぶ。重ねあわせの原理、
確率解釈について学ぶ。
＊）量子ビット
量子計算の基本概念である量子ビット （q-bit）について学ぶ。２量子ビット状態で の例で、純粋状態と縺れ状態について学ぶ。
＊）縺れ状態と量子並列演算
縺れ状態、特に最大縺れ状態としてのベル状態を取り上げ、これがいかに並列情報処 理に使いうるかを考える。
＊）量子ゲート
量子ビットを用いた演算としての「ユニタリー演算」およびその操作の現実化として のに量子ゲートについて学ぶ。
＊）量子アルゴリスム入門１
量子ビットと量子ゲートを用いた並列演算の例としてDeutsch-Joszaアルゴリスムを学 ぶ。
＊）量子アルゴリスム入門２
引き続きDeutsch-Joszaアルゴリスムを学ぶ。
＊）量子検索１
量子検索のGroverアルゴリスムについて学ぶ。
＊）量子検索２
引き続き量子検索のGroverアルゴリスムについて学ぶ。
＊）EPRパラドックスとベル不等式
縺れ状態に関するアインシュタイン＝ポドルスキ＝ローゼンのパラドックスとベルの 不等式について学ぶ。
＊）量子暗号
縺れ状態のEPRパラドックスを逆手に取った「解読不可能」な暗号通信の理論を学ぶ。
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| 授業の詳細3 |
テキスト：なし
参考文献：次のウェブページを参照
http://http://www.mech.kochi-tech.ac.jp/cheon/q-inf/q-inf00.html
成績評価：授業中に数回課すレポートにより評点
備考： 大学学部レベルの線形代数と確率論の理解が受講の前提となる。
古典力学、電磁気学の運用可能な知識があると更に良い。
量子論の知識は前提としない。 |
| 授業の詳細4 |
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| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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