応用情報技術者試験 令和6年度 春期 午前 問9

【正解】ウ

量子ゲート方式の量子コンピュータは、情報の単位として量子ビットを用います。通常のビットが0又は1のどちらか一方を表すのに対し、量子ビットは0と1の状態を重ね合わせた状態として表現できます。複数の量子ビットに量子ゲートを作用させ、重ね合わせや量子もつれ、干渉を利用して計算を進める点が特徴です。ただし、観測すると重ね合わせは一つの結果に収束するので、全ての候補をそのまま一度に読み出せるわけではありません。目的の結果が得られる確率を高めるように量子回路を設計します。

アは誤りです。これは通常のデジタルコンピュータの基本的な説明です。量子計算では、観測結果が0と1の列になることはありますが、演算中は量子状態を扱います。 イは誤りです。量子ゲート方式は量子回路を構成して様々なアルゴリズムを実行でき、加算回路も構成できます。特定用途だけに限定された方式ではありません。 エは誤りです。量子状態は外部の熱や振動などの影響で崩れやすく、超伝導量子ビットなどでは極低温環境が用いられます。また、計算途中の状態を継続的に観測すると重ね合わせが失われます。

【ポイント】 量子計算の代表的な性質は、重ね合わせ、量子もつれ、干渉です。 量子ゲート方式と、組合せ最適化問題を主な対象とする量子アニーリング方式との違いも押さえておきます。