ワークシート(印刷用)
ワークシート
このページは 印刷用 です。6 レッスンの復習クイズと、ミニ実験レポートを用意しました。 授業や自習の最後に記入しましょう。
ブラウザの「印刷」から PDF に保存できます(A4・余白ふつう・背景のグラフィックを ON にすると見やすくなります)。
クイズ(復習チェック)
Q1. ビットと Qubit の違いは何でしょう? コインの例えで書きましょう。
ビット:______________________
Qubit:______________________
Q2. 「重ね合わせ」とは何でしょう?
____________________________
Q3. アダマールゲート(H)を |0⟩ に 1 回かけて測定すると、どんな結果になりやすいでしょう?
____________________________
Q4. H を 2 回かけると元に戻ります。なぜでしょう?
____________________________
Q5. エンタングルメントとは何でしょう? 「手をつないだコイン」の例で書きましょう。
____________________________
Q6. ベル状態(H + CNOT)の測定結果は、どのビット列が出るでしょうか。
____________________________
Q7. 測定の確率は、何の 2 乗で計算されるでしょう?(\(|\psi\rangle = \alpha|0\rangle + \beta|1\rangle\))
____________________________
Q8. 量子コンピュータの実物にはどんな「誤差・ノイズ」があるでしょう?
____________________________
Q9. Deutsch-Jozsa アルゴリズムは、関数を何回呼ぶだけで「定数 or バランス」を判定しますか?
____________________________
Q10. Grover アルゴリズムは何をするアルゴリズムで、古典と比べて何倍速いでしょう?
____________________________
ミニ実験レポート
実験1:紙コインで重ね合わせ
紙コイン(表=0、裏=1)をテーブルに置いて、目を閉じて 30 回ひっくり返します。
| 表(0)の回数 | 裏(1)の回数 | 表の割合 |
|---|---|---|
気づいたこと(例:1 回目は偏った? 増やすとどうなる?):
____________________________
実験2:ペアコインでエンタングルメント
2 枚の紙コインを「必ず裏表が逆」になるよう結びつけ、片方だけ見ます。
| 見た結果 | 相手の結果(予想) | 相手の結果(実際) |
|---|---|---|
| 表(0) | ||
| 裏(1) |
気づいたこと:
____________________________
実験3:ブラウザの量子回路
レッスン2 の「H を 1 回 / 2 回」の測定ヒストグラムを貼り付けて、気づきを書きましょう。
ヒストグラムの説明:__________________
気づいたこと:_____________________
答えのヒント
| 問 | ヒント |
|---|---|
| Q1 | 「どちらか」と「混ざった状態」 |
| Q2 | 0 と 1 が同時に存在できること |
| Q3 | 0 と 1 がほぼ同じ回数 |
| Q4 | 量子の干渉で打ち消し合う |
| Q5 | 一方を測ると他方が即座に決まる |
| Q6 | 00 と 11 だけ |
| Q7 | 振幅 \(|\alpha|^2\), \(|\beta|^2\) |
| Q8 | デコヒーレンス・ゲート誤差・測定ノイズ |
| Q9 | 1 回 |
| Q10 | 検索。\(O(\sqrt{N})\)(古典の \(O(N)\)) |