非常にわかりやすく丁寧な説明。 また、世の中の量子コンピュータに関する誤解を解説するところも結構いい！
目次
第1章 量子コンピュータとは？
- 量子コンピュータは未来のひみつ道具？
- 今、量子コンピュータが熱い
- 誤解ばかりの量子コンピュータ
- 誤解1：量子コンピュータはあらゆる計算が速くなる？
- 誤解2：量子コンピュータは並列計算するから速くなる？
- 誤解3：量子コンピュータは数年後には実用化される？
- コンピュータの仕組みと歴史
- 現代のコンピュータの誕生と進歩
- 量子コンピュータの必要性
- 量子コンピュータの誕生
- 量子コンピュータで世の中はどう変わる？
- コラム：量子コンピュータには、ゲート型とアニーリング型の2種類ある？
第2章 量子力学の最も美しい実験から探る量子コンピュータの正体
- 量子コンピュータと量子力学
- 量子力学はどれくらいミクロな世界か？
- 「2重スリットの実験」～水面を進む波の場合～
- 「2重スリットの実験」～電子1個の場合～
- 電子は2つの隙間を同時に通っている？
- 重ね合わせは壁に当たった瞬間に壊れる
- 重ね合わせ「具合」にも色々ある
- 2重スリットの実験から理解する量子コンピュータの計算の仕組み
- なぜ日常的な世界とミクロの世界は違うのか？
第3章 量子コンピュータの計算の仕組み
- 現代のコンピュータと量子コンピュータ
- 現代のコンピュータの情報処理の仕組み
- ビットの基本的な変換＝論理演算
- 論理演算を組合せればどのような計算もできる
- ビットと論理演算の「量子バージョン」とは？
- 量子ビットは「重ね合わせ具合」で情報を表す
- 量子ビットから取り出せる情報には制約がある
- 1個の量子ビットの重ね合わせ具合を変える量子論理演算
- 2個の量子ビットを連携させる量子論理演算
- 量子コンピュータは波を操って答えを導く計算装置
- 並列計算だけでは計算は速くならない
- コラム1：通常のコンピュータと量子コンピュータの足し算回路
- コラム2：量子コンピュータは逆向きにさかのぼれるコンピュータ
第4章 量子コンピュータはなぜ計算が速いか？
- 量子コンピュータの速さに関する誤解
- 現代のコンピュータが苦手な問題
- 量子コンピュータが現代のコンピュータより「速い」とは？
- どのような問題で量子コンピュータの計算が速くなるのか？
- 高速化メカニズムの具体例1：グローバーの解法
- グローバーの解法の具体的な計算手順
- 高速化メカニズムの具体例2：ミクロな化学の計算
- 化学計算の具体的な計算手順
- 量子コンピュータで高速化する計算は他にも色々ある
- コラム：量子超越性とは？
第5章 量子コンピュータの実現方法
- 量子コンピュータをどうやって作るか？
- 量子コンピュータを作るのはとにかく難しい
- コンピュータにはエラー訂正が必須
- 量子コンピュータ開発の今
- 量子コンピュータのメジャーな方式の比較
- 量子コンピュータ方式1：超伝導回路方式
- 量子コンピュータ方式2：イオン方式
- 量子コンピュータ方式3：半導体方式
- 量子コンピュータ方式4：光方式
- 量子コンピュータのこれから
- コラム：実際に量子コンピュータを使ってみる
第6章 光量子コンピュータ開発現場の最前線
- 量子コンピュータ開発の真実とは？
- 私が光量子コンピュータの研究を始めたきっかけ
- 光量子コンピュータの実現を可能にする新方式の量子テレポーテーション
- ループ型光量子コンピュータ方式で大規模化を狙う
- 実際の研究開発の現場
- テーブルの上に作りこまれた光回路
- 光回路を安定に制御する
- 研究開発を行う心構え
- 現状の光量子コンピュータはまだまだである
- 量子コンピュータのこれから
- コラム：光の量子が活躍する未来
