【課題】汎用性と安定性を兼ね備えた量子コンピュータを提供する。
【解決手段】少なくとも１個以上のキュービットから構成される量子レジスタと、前記量子レジスタに対して操作を行う制御ゲートと、前記量子レジスタの状態を観測する読出しゲートを有する量子部と、古典記憶装置と、前記古典記憶装置にアクセス可能な制御装置とを備え、前記古典記憶装置は前記制御ゲートないしは前記読出しゲートに対する操作命令の列である量子マイクロコードを記憶し、前記制御装置は、前記古典記憶装置から前記量子マイクロコードを読み出して、前記制御ゲートないしは前記読出しゲートを制御することを特徴とする量子コンピュータシステム。 （もっと読む）

【課題】定数個の計算ステップとO(n log n)個の基本演算で論理和関数を計算する。
【解決手段】R₁^k,...,R_m^kに(m-1)-Fanout、S_j¹にアダマールH、S_j¹,...,S_jⁿに(n-1)-Fanout、R_j^k, S_j^kにCPHASE(j-1)、S_j¹,...,S_jⁿに(n-1)-Fanout、S_j¹にアダマールH、S_j¹,T_j¹,...,T_j^αに(α)-Fanout、T_j^pにアダマールH、U^qにアダマールH、T_j1^{aj1(y1,...,ym)},...,T_j｜y｜^{aj|y|(y1,...,ym)}に(|y|)-Fanout、T_j^pにアダマールH、U^qにアダマールH、V¹にアダマールH、V¹,...,V^γに(γ-1)-Fanout、S_j¹, V^jにCPHASE(m-1)、U^q, V^m+qにCPHASE(m-1)、V¹,...,V^γに(γ-1)-Fanout、V¹にアダマールHを実行する。 （もっと読む）

【課題】対称群S_n上の量子フーリエ変換F_snを実行するための多項式サイズの量子回路を生成する技術を提供する。
【解決手段】正規直交基底計算部３が、箱の数がnの標準ヤング盤のそれぞれに対応するアダプテッドゲルファンドツェッテリン基底である正規直交基底を計算する。量子回路生成部４が、計算された正規直交基底をg_bを表した行列表現ρ_ij(g_b)の直和である行列表現ρ(g_b)を生成する処理を各bについて行い、生成された行列表現ρ(g₀),ρ(g₁),…,ρ(g_n-1)を構成する列行列を左上に位置する列行列から順次所定の値を乗算して組み合わせてd_ρi・n×d_ρi・nの行列M_ρiを構成する処理を各iについて行い、d_ρ1個のM_ρ1,d_ρ2個のM_ρ2,…,d_ρan-1個のM_ρan-1の直和を行列G_nとする。 （もっと読む）

【課題】２個の補助量子ビットを使い、１種類の１量子ビット観測量Ａ_θ及び１種類の２量子ビット観測量Ｚ（×）Ｘを基本構成要素とする量子回路により、任意のユニタリ演算を実現する。
【解決手段】任意のユニタリ演算は、（１）σ_ｚと、（２）σ_ｘと、（３）ＨＴと、（４）Ｕ＝（Ｈ（×）Ｉ）（Ｚ（−θ）（×）Ｚ（−θ））ΛＺ（Ｈ（×）Ｉ）とにより構成される。（１）σ_ｚと、（２）σ_ｘと、（３）ＨＴと、（４）Ｕのそれぞれを、１種類の１量子ビット観測量Ａ_θ＝（ｃｏｓθ）Ｘ＋（ｓｉｎθ）Ｙ（ただし、θ＝−π／８）、１種類の２量子ビット観測量Ｚ（×）Ｘ、及び、２つの補助量子ビットＺ（×）Ｘを用いて実現することにより、任意のユニタリ演算を実現する。 （もっと読む）

【課題】所与の２次関数の隠れシフト問題を解く量子演算技術を提供する。
【解決手段】２次関数の隠れシフト問題を解くために拡張Clifford群の性質を或る特別な場合に限定することで得られる関係を、量子コンピュータ上で演算可能な２ⁿ次元複素ベクトル空間上の演算に置換することによって、所与の２次関数の隠れシフト問題を量子コンピュータ上で解く。具体的には、拡張Clifford群の性質を或る特別な場合に限定することで得られる関係


を利用する。 （もっと読む）

【課題】位数を求める量子アルゴリズムで使用される量子ビットと同数の量子ビットを用いて離散対数問題を解くための量子演算技術を提供する。
【解決手段】拡張Clifford群の性質を、離散対数問題を解くために或る特別な場合に限定し、これを２ⁿ次元複素ベクトル空間上で近似することで得られる演算に対して、多項式時間で量子演算可能な演算系列への置換を導入する。具体的には、


を未知数sを知ることなく、量子コンピュータで演算可能としている。 （もっと読む）

【課題】装置の複雑化およびデコヒーレンスの増大が抑制できるようにする。
【解決手段】量子状態（量子情報）を保存する複数のメモリ量子ビット１０１と、メモリ量子ビット１０１と相互作用することでメモリ量子ビット１０１と量子状態の交換を行う量子バス１０２と、量子バス１０２に結合する量子ビットから構成されて少なくとも１組の量子演算を行う演算量子ビット１０３と、量子バス１０２に結合する読み出し量子ビット１０４と、読み出し量子ビット１０４の量子状態を読み出す測定器（量子状態測定手段）１０５と、メモリ量子ビット１０１の量子状態を制御する制御部１０６とを備える。 （もっと読む）

【課題】あふれる現代の情報を効率的に処理する。
【解決手段】１０^４０レベルにある超電動と超流動現象に特有の量子力学、ニュートン物理、相対論を統一したような現象を真に実用化することが必要である。それをリーマン予想、ゴールドバッハ予想を解決したその新しい６元数体の技術でそのような統一物理の実用化を可能にした。 （もっと読む）

【課題】１つの補助量子ビットを使い、１種類の１量子ビット観測量及び１種類の２量子ビット観測量を基本構成要素とする観測ベース量子回路により、所望のグラフ状態を出力する。
【解決手段】上記の課題を解決するために、頂点の集合Ｖ＝｛１，…，ｎ｝と、辺の集合Ｅ＝｛ｅ_１，…，ｅ_ｍ｝とから構成されるグラフＧ＝（Ｖ，Ｅ）に対応するグラフ状態を生成するために、１種類の１量子ビット観測量Ｙ及び１種類の２量子ビット観測量Ｚ（×）Ｘを基本構成要素として、σ_ｚ，σ_ｘ，Ｈ，（Ｐ^−１（×）ＰＨＰＨ）ΛＺ（Ｉ（×）Ｈ），（Ｐ^−１（×）Ｐ^−１）ΛＺを実行するための観測ベース量子回路を構成する。これらのＹ及びＺ（×）Ｘで構成された観測ベース量子回路を用いて、所望のグラフ状態を出力する。 （もっと読む）

【課題】 ハイブリッド超伝導体−光量子中継器を提供する。
【解決手段】 ハイブリッド超伝導体−光量子中継器は、光チャネルを介して光信号を受信するように構成された光サブシステムと、光サブシステムに結合された超伝導体サブシステムと、を含む。光サブシステムおよび超伝導体サブシステムは、マイクロ波送信媒体を介して相互に結合されている。光サブシステムは、光チャネルを介して光信号を受信し、光信号の光子をマイクロ波出力信号のマイクロ波光子にダウンコンバートするように構成されており、マイクロ波出力信号がマイクロ波送信媒体を介して超伝導体サブシステムに出力される。超伝導体サブシステムは、マイクロ波光子の量子状態を記憶し、マイクロ波光子を超伝導体サブシステムから出力チャネルに沿って送信する。 （もっと読む）