QASM VSCode 量子アセンブラ基‪礎‬

【目的】

Visual Studio CodeにQiskit VSCode拡張を導入して、OpenQASM2.0の量子アセンブラの基礎的事項について解説しました。VSCode上でQASMコードを実行し、観測結果をヒストグラム表示できることを確認しました。量子コンピュータがビジネスで使えるQ2Bの時代になってきており、それに備えた斬新な解説書で、前作「QASM VSCode量子アセンブラ入門」の普及版です。

IBMのQiskitもGoogleのCirqも、OpenQASM2.0をサポートしているので、OpenQASMを使えば、IBMのQiskitとGoogleのCirqとで相互に変換できる可能性がある。また、最近では、MicrosoftのQ#もOpenQASMをサポートしてきている。量子ゲート方式での量子計算には、まだソフトウェア でもハードウェアでも標準と言われるものがない状態であるが、量子計算の互換性で言えば、共通した量子アセンブリー言語OpenQASMが使える。

Self Publishingのため、何度も見直しましたが、誤字脱字があるかもしれませんが、随時バージョンアップしていきます。定年のため、大学の研究室で学生と膝を突き合わせて教えることがなくなりましたが、そのように、VSCodeを用いてQASMコードを分かりやすく説明するために、最も低い目線で書いて見ました。


【概要】

量子アセンブリ言語OpenQASM2.0を使って基本量子ゲートから隠れ部分群問題の量子アルゴリズムや量子回路を90頁で解説しています。このテキストで十分にQASMコードによる量子プログラム開発の基礎が習得できます。


【特徴】

OpenQASM2.0では、量子回路情報がテキストベースでやり取りで きることで、QASMのソースコードファイルで、量子ゲートの再現は容易である。 以前は、作成した量子ゲートの保存は、IBMのクラウドに主に頼っていた。量子アルゴリ ズムは、QASMコードで伝達でき、本書に記載されているQASMコードを打ち込むだけで、 量子ゲートが作成でき、量子回路の測定結果がヒストグラムで表示される。コンポーザ方式の量子スコアの図を見ながら転記しなくても良い。さらに、量子ゲートの途中に量子ゲートを追加する場合も、量子スコアで全体を逐次左右にずらせる必要はなく、量子アセンブラであれば、QASMコードの途中に追加できる。量子サブルーチンの作り方も説明し、この量子サブルーチンのお陰で量子回路がコンパクトになった。



【目次】

第1章 IBM QとVSCodeの量子アセンブラ

第2章 QASMの基本量子コード

第3章 量子アルゴリズムのQASMコード


【著者紹介】

中山 茂 (なかやま しげる) 京都生まれ。 京都大学大学院工学研究科博士課程修了後、上智大学、英国Reading大学、京都工芸繊維大学、兵庫教育大学、英国Oxford大学、鹿児島大学を経て、2014年に定年退職。


【著書】「HotJava 入門」「HTML と JavaScript」(以上、工学図書)、「Turbo C、Turbo C++ グラフィック スプログラミング入門」「Fortress 言語」「量子アルゴリズム」「Java2 グラフィックスプログラミ ング入門」(以上、技報堂出版)、「Swift 言語入門」「Swift アプリ開発入門」「Swift Apple Watch ア プリ開発入門」「クラウド量子計算入門」「Swift Mac アプリ開発入門」「Swift Playgrounds アプリ デビュー」(以上、カットシステム)、「Swift Playgrounds iPadでミニゲームアプリ作成入門」「2019 年版 診療放射線技師受験対策 医用工学速習」「Swift4.2 iPhoneXSミニゲームアプリ作成入門」「ク ラウド量子計算 量子アセンブラ入門」「Pythonクラウド量子計算QISKitバイブル」「Python量子プ ログラミング入門」「Cirq量子計算入門」「Cirq量子アルゴリズム入門」「Cirq量子アルゴリズムN- Queens問題入門」「Ocean量子アニーリング入門」「量子アニーリングOcean基礎」(以上、Next Publishing)など。