2020年度 学院等開講科目 理学院 物理学系 物理学コース
物理学特論発展第十
- 開講元
- 物理学コース
- 担当教員
- DAS BHANU PRATAP
- 授業形態
- 講義 (ZOOM)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 木5-6 (Zoom)
- クラス
- -
- 科目コード
- PHY.P669
- 単位数
- 100
- 開講時期
- 2020年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2025年7月10日
- 使用言語
- 英語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
この講義では、量子コンピュータの基本を紹介します。後半では、量子コンピュータを用いた原子の性質の計算への応用を紹介します。
到達目標
この講義を受講後、生徒たちは以下のことを学べる：
(1)量子コンピュータの基本構造 (2)量子コンピューティングの原理 (3)原子の量子多体理論の基礎
(4) 量子コンピュータを用いた原子の性質の計算法
実務経験のある教員等による授業科目等
実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)
講師の専門領域は、原子の量子多体理論と量子コンピューティング
キーワード
量子ビット(Qubits), 量子ゲート、ハートリー＝フォック法、結合クラスター法、ユニタリー結合クラスター法、VQE (Variational Quantum Eigensolver : 変分量子固有値ソルバー )と量子コンピューティング
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
この講義は7回で構成されています。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 量子ビットとは何か、なぜ重要なのか？ (2020.10.8) | 量子力学の基礎(量子力学における状態) |
| 第2回 | 量子ゲートの導入。 (2020.10.15) | 量子力学の基礎(量子力学における演算子) |
| 第3回 | 原子の量子力学の導入：ハートリー＝フォック法 (2020.10.22) | 量子力学における変分原理 演算子の第二量子化 |
| 第4回 | 結合クラスター法とユニタリー結合クラスター法 (2020.10.29) | 演算子の第二量子化 |
| 第5回 | Variational Quantum Eigensolver (VQE) (2020.11.5) | 量子力学における変分原理 |
| 第6回 | 量子回路 (2020.11.12) | 量子ビットと量子ゲート |
| 第7回 | 原子の性質の量子計算 (2020.11.19) | 量子ビット、量子ゲートとユニタリー結合クラスター法 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する 予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
量子コンピュターと量子通信Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ, ミカエル-ニールセン、アイザック-チャン、オーム社
参考書、講義資料等
講義ノートは後で配布します。
成績評価の方法及び基準
講義の後、量子コンピューティングに関連するレポートを出します。
関連する科目
- PHY.Q207 ： 量子力学入門(講義）
- PHY.Q311 ： 量子力学III(講義）
- PHY.Q208 ： 量子力学II(講義）
履修の条件・注意事項
学部生程度の量子力学と量子力学の基礎問題の解決
オフィスアワー
月曜日から金曜日(午後)