はじめに

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従来のコンピューターでは、乱数ではなく、"擬似乱数" が生成されます。 擬似乱数ジェネレーターでは、("シード" と呼ばれる) 初期値に基づいて、決定論的な数値のシーケンスが生成されます。 ランダムな値に近づけるために、このシードは CPU のクロックの現在時刻になることがよくあります。

一方、量子コンピューターは真の乱数を生成できます。 これは、重ね合わせにおける量子ビットの測定が確率的プロセスであるためです。 測定の結果はランダムであり、結果を予測する方法はありません。 これが量子乱数ジェネレーターの基本原則です。

このモジュールでは、Azure Quantum 開発キット (QDK) を使用して、初めての量子プログラムを記述します。 乱数を生成する量子プログラムを記述します。 量子乱数ジェネレーターは、量子の動作を示し、必要になるのは数行のコードのみであるため、量子コンピューティングの導入として申し分ありません。 Q# プログラムの基本的な構造も確認します。

学習の目的

このモジュールを完了すると、次のことができるようになります。

  • 量子ビットを割り当て、それらに量子演算を適用する。
  • Visual Studio Code で Q# プログラムを作成して実行する。
  • Q# プログラムの構造とコンポーネントについて説明します。

前提条件

  • 量子コンピューティングの概念についての基本的な理解。
  • 従来のプログラミングの概念に関する基本的な知識。
  • Visual Studio Code の最新版をインストールします。
  • Azure Quantum 開発キット拡張機能の最新バージョンをインストールします。
    • Web 用の Visual Studio Code を開くこともできます。これには、Quantum 開発キット拡張機能が既に含まれています。