高度情報処理技術者試験・情報処理安全確保支援士試験 令和6年度 春期 午前I 問4

【正解】ウ

量子ゲート方式の量子コンピュータでは、情報の基本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、量子ビットは観測されるまでは0と1を重ね合わせた状態を表現できます。複数の量子ビットに量子ゲートを作用させ、重ね合わせ、量子もつれ、干渉などの性質を利用して計算を進めます。したがって、複数の状態を同時に表現する量子ビットと、その重ね合わせを利用するとしたウが適切です。

アの説明は誤りです。測定後の結果は0と1から成る古典的な情報として得られることがありますが、演算そのものを通常の2進数だけで行うわけではありません。量子状態の確率振幅を量子ゲートで変化させます。

イの説明は誤りです。量子コンピュータは一つの特定アルゴリズムだけを実行する装置ではありません。適切な量子回路を構成すれば、加算を含むさまざまな演算を実現できます。

エの説明は誤りです。量子状態を計算途中で観測すると、重ね合わせが失われて計算に影響します。また、高温で動作するという説明も不適切であり、超伝導量子ビットなどは量子状態を保つため極低温で動作させます。

【ポイント】 量子計算の基本語は、量子ビット、重ね合わせ、量子もつれ、干渉、観測です。 観測すると量子状態が確定するため、通常は量子ゲートによる処理後に結果を読み出します。