Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｎａｔｉｖｅ　Ｄｏｊｏ！　実装しながら学ぶ量子情報科学と量子コンピュータ

『Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｎａｔｉｖｅ　Ｄｏｊｏ！』は、量子コンピュータを勉強したいと思っている方のための自習教材です。量子コンピュータの基本的な動作原理から、基礎的な量子アルゴリズムや量子誤り訂正、それらを応用してどのように実際の自然科学・機械学習・金融工学の計算に役立てるのかを学ぶことができます。本書を通じて、みなさんに量子コンピュータの動作を感覚的に理解して使いこなせる「Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｎａｔｉｖｅ」になっていただくことを目標としています。

★Quantum Native Dojo!　門下生求ム！★

量子の感覚を宿し、量子コンピュータを自在に操る「量子ネイティブ」への道のりは容易ではない。
だからこそ、この「Dojo!」で手を動かしながら着実に鍛えるのだ！

・量子情報科学の基礎から量子コンピュータの応用まで、実装を通して体系的に学べる！
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・Quantum 100（世界の量子専門家100人）選出の2名（中川裕也、藤井啓祐）が執筆メンバー！

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【目次】
第0章　量子コンピュータの基礎知識
第1章　量子情報科学の基礎
第2章　量子アルゴリズム入門
第3章　量子アルゴリズムの実行環境：QURI Partsを用いたプログラミング
第4章　量子ダイナミクスシミュレーション
第5章　変分量子回路に基づくアルゴリズム
第6章　NISQアルゴリズムの量子化学計算への応用
第7章　量子位相推定アルゴリズムの応用
第8章　量子探索アルゴリズム
第9章　量子誤り訂正

目次

第0章　量子コンピュータの基礎知識
0.1　量子コンピュータとは
0.2　量子コンピュータ開発の歴史的背景
0.3　量子コンピュータの代表的な方式

第1章　量子情報科学の基礎
1.1　1量子ビットの記述
1.2　1量子ビットに対する操作
1.3　複数量子ビットの記述と操作
1.4　量子回路図

第2章　量子アルゴリズム入門
2.1　量子アルゴリズムとは
2.2　アダマールテスト
2.3　量子フーリエ変換
2.4　量子位相推定アルゴリズムの基礎

第3章　量子アルゴリズムの実行環境：QURI Partsを用いたプログラミング
3.1　QURI Partsとは
3.2　応用例：ベル不等式（CHSH不等式）の破れのシミュレーション

第4章　量子ダイナミクスシミュレーション
4.1　ダイナミクス（時間発展）とは
4.2　トロッター分解を用いた量子ダイナミクスシミュレーション
4.3　その他の量子ダイナミクスシミュレーション

第5章　変分量子回路に基づくアルゴリズム
5.1　変分量子固有値ソルバー（VQE）アルゴリズム
5.2　量子回路学習（QCL）アルゴリズム
5.3　量子近似最適化アルゴリズム（QAOA）

第6章　NISQアルゴリズムの量子化学計算への応用
6.1　量子化学計算の背景知識
6.2　変分量子固有値ソルバー（VQE）の実装
6.3　サンプリングを活用したアルゴリズム：QSCI

第7章　量子位相推定アルゴリズムの応用
7.1　反復的量子位相推定アルゴリズム
7.2　ショアのアルゴリズム（素因数分解）
7.3　HHLアルゴリズムを用いた連立一次方程式の解法

第8章　量子探索アルゴリズム
8.1　オラクル
8.2　グローバーのアルゴリズム
8.3　量子振幅増幅（QAA）アルゴリズムと量子振幅推定（QAE）アルゴリズム

ほか

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