40分で量子コンピューティングに親しむ（Quantum Computing in 40 minutes）

こんなチュートリアルを作ってみました。日本語pdf版で14ページです。

（ご希望の方にはお送りします。）

[題名]

40分で量子コンピューティングに親しむ

[ねらい]

　量子力学や量子コンピュータに馴染みのない方々（学生、技術者）に、この分野を学ぶきっかけとしていただくことを目指し、短い説明を試みました。一定の技術内容は含めましたが、叙述の一貫性や精密さよりも親しみやすさを第一としました。量子コンピュータの高速性の仕組みに気をかけながらも、従来の”計算”（computation）と対比した場合の斬新さと不思議さに迫ることに主眼を置いています。

　もう一つの特徴として、自作のモバイル量子回路シミュレータを動かし、その結果の図も取り入れて具体性を持たせました。さらに、量子コンピュータは（難しい技術課題を抱えながらも）そこまできていることを感じていただくため、IBM Quantumコンピュータ実機での「量子もつれ」の実行例も含めました。

[目次]

🔸概 要

🔸量子ビット/量子ゲート/測定 (qubit, quantum gates, measurement)

🔸重ね合わせ（superposition）をどのように使うのか

🔸重ね合わせの応用(1) Grover の探索アルゴリズム（振幅増幅法）

🔸重ね合わせの応用(2) 偽コイン発見パズル（量子天秤）

🔸量子もつれ（entanglement） - その1 (Bell回路)

🔸量子もつれ（entanglement） - その2 (Tiny Mermin-Peres Magic)

🔸量子コンピュータの実機は利用できるのか？ Yes, You Can !

🔸量子コンピュータの現状と今後

🔸補足事項

（このチュートリアルに含まれる幾つかの図を以下に示します。）

------------------------------------------------------

I made this article. It's 14 pages long (Japanese PDF version). (Please contact me if you need it.)

[Title]

Get familiar with quantum computing in 40 minutes

[Objective]

A short explanation has been provided for students and engineers who are not familiar with quantum mechanics and quantum computers, with the aim of offering an opportunity to learn about this field. Although a certain amount of technical content has been included, familiarity has been prioritized over consistency and precision of description. Emphasis has been placed on the mechanism behind the high speed of quantum computers, highlighting their novelty and mystery compared to conventional "computation." Another feature is the inclusion of diagrams generated by running a mobile quantum circuit simulator, making the explanation more concrete. Additionally, an example of "quantum entanglement" executed on a real IBM Quantum computer has been provided to illustrate how far quantum computers have progressed, despite the technical challenges they continue to face.

[Table of Contents]

🔸Overview

🔸Quantum bits and quantum gates

🔸How to use superposition

🔸Applications of superposition (1) Grover's search algorithm (amplitude amplification method)

🔸Applications of superposition (2) Fake coin detection puzzle (quantum balance)

🔸Quantum entanglement - Part 1 (Bell circuit)

🔸Quantum entanglement - Part 2 (Tiny Mermin-Peres Magic Game)

🔸Can we use a real quantum computer? Yes, You Can!

🔸Current status and future of quantum computers

🔸Additional information

------------------------------------------------------

The end of the year is approaching. I am preparing next year's calendar. Mt. Fuji often appears as a picture on the calendar. Mt. Fuji is of course beautiful, but I love this mountain more than Mt. Fuji.