ゲート
古典計算では、1 つまたは複数のビットに対する演算を行うために古典ゲートが使われます。同様に量子計算では、1 つまたは複数の量子ビットに対する可逆な演算を行うために量子ゲートが使われます。OpenQASM にはいくつかの組み込み量子ゲートが用意されています。OpenQASM チュートリアルのこの章では、OpenQASM の量子ゲートについて簡単に学びます。以降の章では、これらの量子ゲートの使い方について詳しく学んでいきます。
量子計算の分野には、量子アルゴリズムの作成に使われるさまざまな標準的量子ゲートが存在します。しかし、これらの量子ゲートのすべてが基本量子ゲートというわけではありません。基本量子ゲートとは、他の量子ゲートを作るために使うことのできる量子ゲートのことです。
OpenQASM には、次の 2 つの組み込み量子ゲートが用意されています。
- U ゲート
- CX ゲート
U ゲートは、量子ビットの状態を変化させるために使える量子ゲートです。CX ゲートは、2 つの量子ビットの状態をもつれさせるために使われる量子ゲートです。これらはどちらも基本量子 ゲートです。U ゲートと CX ゲートを使えば、他のあらゆる量子ゲートを作ることができます。
実際、OpenQASM 2 の標準ライブラリ qelib1.inc1 では、最もよく使われる量子ゲートやいくつかのあまり使われない量子ゲートを作るために、基本量子ゲートである U と CX が使われています。
以降の章では、U ゲートと CX ゲートについて詳しく学んでいきます。