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裳華房 今月の話題

量子コンピュータ

(2001.6.1)

 近年,情報処理や通信に革命をもたらす量子技術が注目を浴びています.なかでも,物質がもつ粒子と波の性質のうち,波の性質をコンピュータの演算手法に応用し,従来の方法では膨大な時間がかかった計算を瞬時に行ってしまう「量子コンピュータ」の実現が大きく期待されています.

 これまでのコンピュータとの大きな違いは,従来のコンピュータでは0と1という2つの状態を単位として演算を行っていますが,量子コンピュータでは0と1の両方の状態をもった新たな状態を作り出し,これを用いて演算を実行するという点にあります.

 素子は,シリコン基板上に超伝導材料で作った小さな箱で,2個1組になった電子対が電極から出入りするというもの.これまでの記憶素子ならば,電子が入った状態が1,なければ0を意味するものでしたが,この素子の場合はそのどちらでもなく,「電子が箱に入っている状態と入っていない状態の2つの状態を同時にとることができる」という量子の世界特有の性質が実現されます.
 例えば,2つの素子を並べれば,00,01,10,11の4つの状態を同時に作り出せることになるので,この性質を利用することで,同時に複数の計算が可能となります.

 これまでのコンピュータも,もちろんその基礎(主として技術的な面において)には量子力学の貢献が大いにあったのですが,演算手法そのものに直接 量子の世界特有の性質を取り入れた量子コンピュータは,これまでにないまったく新しい世界を切り拓いていく可能性を秘めています.
 今後ますます研究の進展が期待されるところです.

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量子情報に関するリンク集(日本)

 研究グループ,研究者など,非常に多くのリンクを集め,紹介しています.
 (独立行政法人 産業技術総合研究所 川畑史郎氏作成)

量子コンピュータの世界へようこそ

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QTMニュース

 量子コンピュータ関連のニュース記事を紹介しています.

量子コンピュータに関する日本語解説

 これまでに国内で出された,量子コンピュータ関連の書籍,雑誌などを紹介しています.
 (独立行政法人 産業技術総合研究所 川畑史郎氏作成)


量子コンピュータ関連の書籍

● 『量子コンピュータの基礎数理

 上坂吉則 著/定価(本体3000円+税)/2000年5月/コロナ社

● 『量子コンピュータの数理 (パリティ物理学コース クローズアップ)

 大矢雅則 著/定価(本体2400円+税)/1999年5月/丸善

● 『量子コンピュータ入門(情報科学セミナー)

 西野哲朗 著/定価(本体2600円+税)/1997年3月/東京電機大学出版局


裳華房の量子力学関連の書籍

● 『初等量子力学(改訂版)

 原島 鮮 著/定価(本体2900円+税)
 量子力学の教科書・参考書として定評あるロングセラーの書です.学部学生に押さえておいてほしい量子力学の基礎的知識が,この一冊に見事に収められています.

● 『量子力学(I)(改訂版)(基礎物理学選書5A)

 小出昭一郎 著/定価(本体2600円+税)
 予備知識としては,大学理工系初年級の一般物理学と数学のみを要求するにとどめ,本質的なことは初等的な例から説き起こしてくわしい説明を加え,計算もできるだけ具体例をとり式の変形も省略せずに記すなど,初学者に対する配慮が徹底されています.

● 『量子力学(II)(改訂版)(基礎物理学選書5B)

 小出昭一郎 著/定価(本体2600円+税)
 本書では多粒子系の場合をまず扱い,第2量子化,相対論的電子論と進んでいきます.波動関数の具体的な形に立ち戻って考えることから出発することを心掛け,読者がいろいろと外見上異なる方法の基本に横たわる本質を見失わないように工夫しています.

● 『量子力学 ―基礎と物性―

 岸野正剛 著/定価(本体3200円+税)
 小出 著『量子力学(I),(II)(改訂版)』とほぼ同範囲をカバーしながら,工学部での教育事情を考慮し,手ごろなボリュームにまとめ上げました.章末問題と詳細な解答を収め,最低限の演習にも対応できる構成になっています.

● 『基礎量子力学/演習 3.5インチFD付き

 小野寺嘉孝 著/定価(本体4000円+税)
 量子力学を初めて学ぶ人のための教科書を兼ねた演習書です.丁寧な説明とコンピュータを援用した学習とを通常の演習に統合させ,量子力学の理解がより深まるように工夫されています.
  ※Visual Basic版ファイルがダウンロードできます.

● 『数値計算による 量子力学 3.5インチFD付き

 桜井捷海 著/定価(本体6700円+税)
 BASIC,TURBO PASCAL,FORTRAN,TURBO Cの言語を使用し,プログラムの構造,変数などは,各言語のプログラムでほぼ共通にしてあるので,どれかの言語を少し理解していれば,全体が理解できるようになっています.普通の演習書ではとり上げることのできない多くの問題が掲載が掲載されているのも,本書の特徴です.



         

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