2024年9月26日木曜日

最近購入した量子コンピューティング書籍2冊

 最近、量子コンピューティングの本を2冊購入した。「ここを知りたい」と思っていたことが書かれていて、とても有用だったので、簡単に紹介したい。

🔴中山茂:新版Qiskit 量子プログラミング入門、Gaia教育シリーズ79, 2024
 IBMの量子プログラミング開発環境Qiskitは多機能で優れたものではあるが、その改訂の頻度が激しすぎる。その都度、それまで動いていたアプリに何らかの不整合が生じて動かなくなる状態が続いている。過渡期であるのでやむを得ないのかも知れないが、困っている人は多いはずである。
 著者はその点も考慮して、その時点の最新版Qiskit 1.1で稼働するPythonコードを多数示している。IBMのサイトでドキュメントを調べなくても、本書がガイドしてくれるのでとても有り難い!(と思っていたら、さらにQiskit 1.2で変更になってしまったところが既に数ヶ所見つかった!)

 小生にとって最も良かったのは、最新のIBM Quantum実機(シミュレータではなく)をどのように使うか、その例題が付いていることである。若干の修正は必要であったが、小生のローカルマシンに構築したQiskit環境から(APIトークンを付与して)実機で動かすことができた。具体的には、最新のIBM Quantum実機で以下の機能を使うことができた:
  • Estimatorによる、実機上での期待値計算
  • Samplerによる、実機上での量子状態計算
  • 量子回路に対する、トランスパイルによる選択マシン向けの最適化
 さらに、量子計算と古典計算を連携させるPythonプログラムの例も多数示しているので、単に勉強ではなく、少しづつ、実際的な問題解決に向かえるという気にさせてくれる。

🔴Vladimir Silva: Quantum Computing by Practice, APress, 2024
 この書籍で特に気に入った章は、Chapter 8: Game Theoryである。古典コンピュータではできない、量子コンピュータ特有のゲーム問題解法が示されている。これを動かして、量子コンピューティングに馴染みがない人を驚かすことができる!以下の二つがある。
  • Counterfeit coin puzzle:量子重ね合わせと、確率振幅増幅を使った驚異の偽コイン発見プログラム
  • Mermin-Peres Magic Square Game: 量子もつれを巧みに利用した、見えないテレパシーを使うような驚異的マジック!

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