量子計算（量子回路）の考え方を理解するために最低限必要な量子力学の知識を（それなりに納得感のある形で）うまいこと導入する方法について考えてみた（その2） - めもめも
何の話かというと enakai00.hatenablog.com の続編です。まずは、前回のポイントをまとめると次の通りです。 ・電子のスピンの状態は、2次元の複素ベクトルで表される。（ただしベクトルの大きさは 1 に限る。） ・z 軸方向のスピンを観測すると のどちらかが得られる。どちらが得られるかは確率的に決定される。 ・ が確率 1 で観測される特別な状態 は、パウリ行列 の固有ベクトルとして決まっている。 ・その他の一般の状態の場合、 が観測される確率は、固有ベクトルとの内積の大きさの2乗で計算される。 ・観測結果が の場合、観測後の状態は に変化する。同じく、 の場合、観測後の状態は に変化する。 今回は、これと同じ考え方を x 軸方向と y 軸方向のスピンについて適用します。z 軸方向の場合、固有ベクトルの形が非常にシンプルになりましたが、x, y 方向の場合は、固有ベクトルの
量子計算（量子回路）の考え方を理解するために最低限必要な量子力学の知識を（それなりに納得感のある形で）うまいこと導入する方法について考えてみた（その3） - めもめも
何の話かというと enakai00.hatenablog.com の続編です。前回は、大きく次のことを説明しました。 ・電子スピンの状態は、2次元の複素ベクトルで表される。 ・x, y, z それぞれの方向のスピンの大きさを観測することができる。 ・観測の結果によって状態が変化するため、2 種類の方向のスピンの大きさを同時に確定することはできない。（2 種類の方向に対して、どちらも確率1で特定の値を返す状態は存在しない。） 以上の結果を考えると、「電子に刺さった小さな棒磁石がくるくると色んな方向を向く」という古典的な描像では、電子スピンの実体を捉えるのは困難だとわかります。 とは言え、同時に確定することはできないとしても、それぞれの方向に対してスピンの大きさが に確定した状態は存在するので、これを次のような 3 次元空間の図にマッピングすることは可能です。 この時、上図に示した 以外の一般
量子計算（量子回路）の考え方を理解するために最低限必要な量子力学の知識を（それなりに納得感のある形で）うまいこと導入する方法について考えてみた（その1） - めもめも
何の話かというと enakai00.hatenablog.com 先日、上記のエントリーを公開したところ、予想以上のアクセスをいただいたのですが、「なるほどわからん」的なコメントも散見されて、量子計算に対する関心の高さと同時に、「はじめの一歩」の敷居の高さを痛感したわけです。 いやまぁ。ぶっちゃけ、私自身、ここ数ヶ月、がーーーーーーっと教科書を読んで勉強した「にわか」なんですが、幸い、大学時代に勉強した量子力学の基礎知識があったので、比較的すっきりと理解はできたんですよ。 enakai00.hatenablog.com ただ、これって、逆に言うと、量子力学の知識がないと、やはり、 ( ﾟдﾟ) なにいってんだこいつ となるのかなぁ。。。と。 で、波動関数やらシュレーディンガー方程式やら、そのあたりはすっとばして、量子計算（量子回路）の考え方を理解するために最低限必要な量子力学の知識を（それ
量子計算（量子回路）の考え方を理解するために最低限必要な量子力学の知識を（それなりに納得感のある形で）うまいこと導入する方法について考えてみた（その4） - めもめも
何の話かというと enakai00.hatenablog.com の続編です。これまで、1つのスピンの状態を「表現」する方法を説明してきました。これは、数学的には、 --- (1) を基底ベクトルとする2次元の複素ベクトルですが、前回説明したように、ブロッホ球にマッピングすることで、古典的な3次元空間上のスピンと対応付けることができました。 今回は、1つのスピンを横にならべた状態、すなわち、「2量子ビット」を持つ量子計算機の「状態」を表現する方法を説明します。直感的には、2つのブロッホ球をならべればよい気がしますが、実は、そういうわけには行きません。あらかじめ注意をしておくと、ブロッホ球を用いた直感的な表現は、あくまで「1量子ビット」が孤立して存在する場合の話であり、複数の量子ビットの状態を単純にブロッホ球を並べて表すことはできません。そこには、量子計算機の本質とも言える「エンタングルメン
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