著者: 禅とコンピュータープログラミングの芸術
1 はじめに
「量子情報」は、20世紀末に物理学者のヤン・ハイペンとスチュアート・エルドロックによって提唱された概念です。これは、量子状態を使用して情報を表現および処理する一種の現象を指します。その利点は、情報を高次元の量子状態（スーパービット）によって正確に記述できることであり、これはコンピュータ、通信、量子コンピューティングの分野における基礎研究です。
近年、量子情報技術の学界や産業界への応用が広がり、多くの革新的な製品やサービスが登場しています。量子通信システム、量子コンピューティングプラットフォーム、量子機械学習モデルなど、量子コンピューティング技術を活用した画期的な製品やサービスです。量子情報技術に基づく複雑な生体医療システムは、医師と患者の関係を変え、前例のない利便性をもたらしています。さらに、企業間の商用データ共有、金融取引におけるプライバシー保護、モノのインターネットにおけるエッジコンピューティング、ソーシャルネットワークにおける社会的影響力マイニングなどがあり、さまざまな産業における量子情報技術の応用が十分に反映されています。 . 重要な役割。
量子コンピューティング技術を適用して現実世界の問題を解決し、よりインテリジェントな自動化システムを実現する方法は、量子情報技術の研究者やエンジニアが直面する大きな課題となっています。将来のネットワークとコンピューティング革命を量子時代に持ち込むことによってのみ、量子コンピューティング技術が真の現実となり、人類の進歩にとってかけがえのない力に貢献することができます。したがって、この記事は、量子情報技術開発の最新の方向性と将来起こり得る課題について詳しく説明し、理論レベルからの解決策を提供し、読者に何らかの参考値を提供することを目的としています。
2. 基本的な概念と用語の説明
2.1 量子状態
量子状態とは、特定の状態にあるシステムを指します。一般に、量子状態はビット列の形式で表すことができ、ビット列の各ビットはシステムの自然基底状態または量子基底状態に対応し、0 は基底状態、1 は活性化状態を表します。通常の値の範囲は |0> 、 |1> です。たとえば、量子ビットについて考えます。その 2 つの量子状態は |0> と |1> であり、対応するビット文字列は "0" と "