「量子ゲート」

量子コンピュータの計算方式

ビット

忠実度

コヒーレンスタイムとは 量子コンピューターが量子重ね合わせや干渉のしやすさといった量子性を保ちながら計算できる時間。T1, T2と呼ばれる以下の指標で数値化されるのが一般的。 Ｔ１：量子ビットが励起状態である”1”の状態を保てる平均時間 Ｔ２：量子ビットが重ね合わせの状態(”0”と”1”の重ね合わせ状態)を保つことの出来る平均時間

量子ビットとは 量子コンピューターにおいて、データを扱うための基本単位。 従来のコンピューターは、情報の基本単位として「０」または「１」の２つの状態を表す「ビット」を用いるのに対して、量子コンピューターの量子ビットは基底状態と呼ばれる”０”の状態と、励起状態と呼ばれる”１”の状態に加えて、それらを任意の重みで、重ね合わせた状態（たとえば０の状態がα%, １の状態がβ%という確率的な分布)をとることが可能なのが特徴。

「量子ボリューム」

現在のところ、100万量子ビット級の実用的誤り耐性汎用量子コンピュータが実現するためには最低でも20〜30年程度の非常に長い時間が必要になると考えられている。

表面符号の場合、エラー閾値は約1%であり、約1万物理量子ビットを用いて1論理量子ビットを構成する必要がある。従って、より高品質な量子ビットの実現とさらなる大規模集積化が今後必要となる

MITの理論物理学者John Preskill教授は、近未来に実現する数10〜数1000量子ビット程度の量子エラー訂正機能を搭載していない中規模量子コンピュータのことをNISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum device）と名付けた。NISQはノイジーかつ集積度が限定されているため古典コンピュータの助けを借りながら情報処理を行う。

その数は、現段階で約６０〜７０種類程度である

古典コンピュータ上のベストアルゴリズムよりも指数関数的に高速動作（量子加速）する量子アリゴリズムが理論的に発見されてきた

代表的なアルゴリズムとしては、VQE(量子化学計算)、QAOA（組合せ最適化問題）などがある。現在、NISQの実ビジネス・学術上有用な問題（化学、人工知能、創薬、流体、金融、システム工学、固体物理、統計物理、セキュリティ等）に対する量子加速の有無について大きな注目が集められている。ただし、現段階において、NISQアルゴリズムの古典コンピュータ上のベストアルゴリズムに対する量子加速の存在は証明・実証されていない

実用の問題と量子超越

なぜなら、新しいアルゴリズムを思いついても往々として最初の実験は上手く行かない。その時に実際の量子コンピュータを使っていたら、それがアルゴリズムの問題か、それともノイズの影響かが区別がつかないからだ。

Quantum Computing Market Forecasts USD 8,285.6 Mn Valuation by 2032