驚異の量子コンピュータ 宇宙最強マシンへの挑戦

構成数 : 1

はじめに


第I部 物理学とコンピュータの歴史

1章 量子力学の誕生
古典物理学の限界/電子の奇妙なふるまい/物質(粒子)と波の統一/量子の性質

2章 コンピュータと物理法則
コンピュータの父バベッジ/アナログとデジタル/チューリングマシンの登場/情報科学の発展/デジタルコンピュータの発展/ムーアの法則とその限界

3章 量子コンピュータの夜明け前
情報科学と物理学の再会/計算にエネルギーは必要か?/古典万能計算/量子力学の可逆性に着目/量子コンピュータの登場


第II部 量子コンピュータの仕組み

4章 量子情報と量子ビット
量子の重ね合わせ/量子の情報を数値化する/量子ビット/エンタングルメント/神はサイコロを振る/パラドックスから応用へ/様々な量子ビット

5章 量子コンピュータのからくり
量子コンピュータへの拡張/たくさんの量子ビット/量子ビットを古典コンピュータで表現すると?/量子力学で古典コンピュータを理解し直す/0と1だけの世界から解き放たれたコンピュータ/並列性と干渉/素因数分解問題/ショアの素因数分解/量子ビットのいらない量子アルゴリズム

6章 量子とノイズのせめぎ合い
エラーとの戦い/量子ビットはノイズに弱い/量子情報はコピーできない/アナログコンピュータ/エンタングルメントで戦え/第一次ブームと停滞期/実現への壁

7章 ブレイクスルー
ヒントはエキゾチックな物質に/量子アニーリング/ギークたちによる究極のエンジニアリング/巨人たちが動く


第III部 量子コンピュータの挑戦

8章 量子超越をめざして
極限的に複雑な世界へ/計算の複雑さの測り方/物理現象の複雑性/量子超越への道筋/古典コンピュータとの戦い/グーグルの量子超越/自然を検証することの難しさ

9章 量子コンピュータはスパコンに勝てるのか?
NISQはノイズとの戦い/量子古典ハイブリッドアルゴリズム/量子コンピュータと人工知能/究極的な困難さへの挑戦

10章 宇宙をハッキングする
量子コンピュータがもたらす未来/量子コンピュータは宇宙の箱庭/宇宙をハックする/さいごに――量子の挑戦