年が明けて厄を抜けました。
大晦日は何年か（それこそ10年とかでは？）ぶりで東京にいたので、馴染みの飲み屋さんに行って年越しをしました。さっと行ってぱっと帰ろうと思っていたら、一見のインバウンドさんが振る舞い酒を始めて弊管理人も被弾し、結構酔って久しぶりにペラペラ喋るモードに入ってしまい、就寝が3時過ぎに。楽しかったので後悔はしてません。
一年の刑は元旦にありってことで元日から仕事。開いてるお店が少なかろうと、弁当を作って出勤しました。そして裂けるチーズ（スモーク）を肴にほろ酔いを飲んでしまいました。
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■藤井啓祐『驚異の量子コンピュータ』岩波書店、2019年。
知識の乏しい人が「最近話題のアレってなんなん」というくらいの動機で読んでいい本ではなかった。いわばキーワード集だが、そうだとしても説明が足りないし、初出の部分でどう説明されていたかな、と戻って確認したくても索引がなくて不便。「当時」が多用されるものの、何年のことなのか分からない部分が多い。ただし情報は新しくてよい。
・最初のアイディア：ファインマン（量子系のシミュレーションには量子力学で動くコンピュータが必要）、ドイッチュ（量子版チューリングマシンの定式化）(p.39)
・確率振幅：重ね合わせの度合いを示す。確率より根本的な量（？）で、測定すると確率としての意味を持つようになる(p.46)
・エンタングルメント（EPR状態）：局所性（ある所で起きたことが遠く離れた所の現象に影響を及ぼさない）と実在性（結果があらかじめ確定している）が成立しない
→これはアインシュタインが受け入れなかった。EPRのパラドクス(p.58)
→ベルの不等式：一見ランダムな測定結果があらかじめ未知の変数によって与えられていると仮定すると満たされる不等式。量子力学はこの不等式を満たさない
→これを実験的に検証したのがアスペ(1982)。ベルの不等式から派生したCHSH不等式が破れていることを実証した。ただし隠れた変数を完全に排除できてはいなかった
→最近（いつだよ）より精密な測定でベルの不等式・CHSH不等式の破れが検証されている
・量子テレポーテーション：もつれた双子粒子を分有して、片方に転送したい粒子をぶつける→もう片方に測定結果を伝える→量子状態が遠くに転送できる。測定するまで神様にも結果が分からない＝盗聴不能な量子暗号
・量子ビット(pp.63-72)
・核スピン：IBMがやった最初の原理実証試験
・超電導：中村＋蔡(1999)。磁束量子、トランズモン。グーグル、IBM、リゲッティなど
・イオントラップ：IonQ（米、モンローら）
・半導体：量子ドット
・光：カナダのXanadu
・可能性を打ち消したり、強めたりする操作で正答の可能性を高める
・アダマール、CNOT、位相回転演算を組み合わせることでどんな計算もできる
→ゲート型、あるいは回路型QC(p.85)
・ショアのアルゴリズム：素因数分解がQCで簡単に解けることを示す＋チューリングマシンを超えるコンピュータが可能であることを示す（拡張チャーチ＝チューリングのテーゼに対する反証）(p.90)
・デジタルコンピュータのエラー訂正
・ノイマンによる古典コンピュータの誤り耐性理論(1954)
→現在のNAND多重化
・デジタルコンピュータでは閾値以下のノイズを0/1の離散的な値にまとめてしまえる
・デジタルだと1を111のように3ビットのコピーを使って表現し、ロバストにできる
・しかし量子ビットはコピーできない
・アナログビットの解決案
・ショア(1995)：環境（ノイズの原因）より強いもつれをqbit同士で作ってしまう
→エラーが起きるともつれが解消する
→これを検出して元の情報を復元する(pp.101-102)
・閾値定理：ノイズが一定以下なら計算結果の精度はいくらでも上がる
・ラウッセンドルフ：誤り耐性一方向QC(pp.108-111)
・IBM Q(2016)：5qbit
・NP問題：検算が簡単、P問題：正答を効率的に発見。P≠NPかは未解決問題(p.136)
・NISQ：数十～数百qbit。誤り訂正はない→計算ステップ数が限られる
・エネルギー計算やパラメータ更新などは古典が受け持つハイブリッドアルゴリズムで
・AI。藤井らの量子機械学習アルゴリズム(2018)
＊p.146の図28にまとめ
・汎用QCの用途
・原子レベルで設計した物質の物性を調べる。高温～常温超電導物質の探索など
・太陽電池、LED、人工光合成など量子効果が重要な材料
・触媒、創薬＝原子、電子が集まった物質の性質や化学反応を知る。高精度シミュ
・仮想通貨、セキュリティ、量子重力理論の実験