Qiskit Textbookの全訳が完成! ~量子コンピュータに一歩近づくための教材。無料。動画解説もあり

 

量子コンピュータ用のSDK「Qiskit」のテキストブック「Qiskit Textbook」の日本語訳が完成した。Qiskitコミュニティ(Quantum Tokyo)のメンバー18名が分担し1年をかけて翻訳したもので、全10章で構成。日本語訳はオンラインで無料で読める。

Qiskitは、IBM Qなどの量子コンピュータ(量子ゲート型)のプログラムを開発するための開発支援フレームワーク。もともとはIBMで開発されたが、その後オープンソース化され、現在はQiskit Communityによって開発が進められている。

Qiskit Textbookは、そのQiskit Communityで作成された量子コンピュータを学ぶための教材で、言わば最先端の量子コンピュータ研究者・技術者らの英知が詰まったテキストブックだ。

内容は、「量子とは?」から始まり、量子ビットの概念、量子ビットの操作法、量子回路の構築、量子プログラミング/アルゴリズムへと進み、量子ハードウェアにも2章を割いて触れている。また、説明を読むだけではなく、Qiskitのコードの編集して試すこともできる。オンラインならではのインタラクティブな教材になっているのも特徴である。

Qiskit Textbookの翻訳メンバーによる動画解説がYou Tubeで公開されている。日本語訳と合わせて参照すると理解が深まりそうである。

 

Qiskit Textbook日本語訳サイト
https://qiskit.org/textbook/ja/ch-states/atoms-computation.html

Qiskit Community   https://qiskit.org/

You Tubeサイト
https://www.youtube.com/channel/UCT_lkXOYYBIbfk8CnvQ6Heg

 

◎関連記事

「量子人材の育成:量子優位性の時代に備えて、いま、何が必要か」

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◎Qiskit Textbook日本語訳 目次

Qiskitを使った量子計算の学習

量子とは?

0. 前提条件
  0.1 Qiskitテキストブックで作業するための環境設定ガイド
  0.2 Python 及び Jupyter notebook 入門
1. 量子状態と量子ビット
  1.1 はじめに
  1.2 計算の原子
  1.3 量子ビット状態を表現する
  1.4 単一量子ビットゲート
  1.5 量子コンピューターの場合
2. 複数量子ビットともつれ状態
  2.1 はじめに
  2.2 複数量子ビットともつれ状態
  2.3 位相キックバック
  2.4 さらなる回路の等価性
  2.5 普遍性の証明
  2.6 量子コンピューター上の古典計算
3. 量子プロトコルと量子アルゴリズム
  3.1 量子回路
  3.2 ドイチ-ジョサのアルゴリズム
  3.3 ベルンシュタイン・ヴァジラニ アルゴリズム
  3.4 サイモンのアルゴリズム
  3.5 量子フーリエ変換
  3.6 量子位相推定
  3.7 ショアのアルゴリズム
  3.8 グローバーのアルゴリズム
  3.9 量子数え上げ
  3.10 量子テレポーテーション
  3.11 超密度符号化
  3.12 量子鍵配送
4. 量子アプリケーションのアルゴリズム
  4.1 量子アルゴリズムの応用
  4.1.1 HHL を利用して線形方程式系を解きQiskit で実装する
  4.1.2 VQE を利用しての分子シミュレーションを行う
  4.1.3 QAOA を利用して、組合せ最適化問題を解く
  4.1.4 Groverのアルゴリズムを用いた充足可能性問題の解法
  4.1.5 PyTorchとQiskitを用いた量子古典ハイブリッド・ニューラル・ネットワーク
  4.2 最近の量子アルゴリズムの実装
  4.2.1 量子変分線型ソルバー
5. 量子回路による量子ハードウェアの探究
  5.1 反復符号による量子エラー訂正の導入
  5.2 測定エラーの軽減
  5.3 ランダマイズド・ベンチマーキング
  5.4 量子ボリュームの測定
6. マイクロ波パルスによる量子ハードウェアの探究
  6.1 Qiskit Pulseによる量子ビットの較正
  6.2 Qiskit Pulseによる高エネルギー状態へのアクセス
  6.3 トランズモン物理入門
  6.4 回路量子電磁力学
7. 練習問題
  Set 1. 量子回路による古典論理ゲートの実現
  Set 2. 1量子ビットゲートの合成の基礎
  Set 3. ベストなANDゲートの構築
8. Appendix(付録)
  8.1 線形代数入門
  8.2 Qiskitの文法の基礎
9. ゲームとデモ
  Hello Qiskitゲーム
  量子位相推定を使った円周率の推定
  インタラクティブ・ウィジェットのデモ

[i Magazine・IS magazine]

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