科目ナンバー

SG-EL5-5C42

履修条件・関連科目等

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

量子情報の原理とその応用について学習を深める。具体的には、まず量子情報理論の公理を説明する。その後、量子通信や量子コンピュータなどの動作原理について解説を行い、その応用を紹介する。

科目目的

量子情報の基礎を学ぶことで量子の不思議な性質を感じていただき、その性質が実社会に役立つセンサ・計算・通信に役だとことを実感していただく。

到達目標

量子情報理論を習得して、量子センサ・量子コンピュータ・量子通信の動作原理を理解できるようになることを目標とする。

授業計画と内容

（１）量子情報理論の基礎（概要の復習）
（２）テンソル積の構造について
（３）エンタングルした状態の時間発展
（４）エンタングルした状態への測定
（５）エンタングルした状態を生成するための相互作用
（６）エンタングルした状態に含まれるパラメータの推定
（７）３量子ビットのダイナミクス
（８）混合状態による系の記述方法
（９）デコヒーレンスのメカニズム（ホワイトノイズ）
（１０）マスター方程式の導出と解析解
（１１）回転座標系への移行によるダイナミクスの記述方法
（１２）デコヒーレンスの影響下でのエンタングルした状態のダイナミクス
（１３）環境の相関時間のダイナミクスへの影響
（１４）総括（量子情報の展望）

授業時間外の学修の内容

その他

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

毎週教わった内容を復習しておくこと．

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキスト：
・量子論の基礎―その本質のやさしい理解のために (新物理学ライブラリ) by 清水 明 (著)
参考文献：
・Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition by Michael A. Nielsen (著), Isaac L. Chuang (著)

その他特記事項

参考URL