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quantum-circuit-builder

A visual drag-and-drop quantum circuit designer that lets you build, simulate, and export quantum algorithms. Place quantum gates like Hadamard, CNOT, and Pauli on qubit wires to create circuits, then run simulations to see probability distributions, Bloch sphere representations, and state vectors in real time.

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これは何?

🎯 シミュレーターのヒント

📚 用語集

Qubit
|0> 状態と |1> 状態の重ね合わせで同時に存在できる、古典的なビットの量子アナログ。
Quantum Gate
1 つ以上の量子ビットの状態を変更する基本的な量子操作。古典的な論理ゲートに似ていますが、量子重ね合わせで動作します。
Hadamard Gate
等しい重ね合わせ状態を作成し、 |0> を (|0>+|1>)/sqrt(2) に変換する単一量子ビット ゲート。
CNOT Gate
制御量子ビットがターゲット量子ビットに NOT 演算が適用されるかどうかを決定する 2 量子ビット ゲート。
Bloch Sphere
単一量子ビットの状態空間の幾何学的表現。純粋な量子ビット状態は球面上の点として表現できます。
State Vector
量子システムの完全な状態の数学的記述。ヒルベルト空間の複素ベクトルとして表されます。
Measurement
量子システムから古典的な情報を抽出するプロセス。重ね合わせを明確な状態に崩壊させます。
Superposition
量子システムが測定されるまで複数の状態で同時に存在できる能力。
Entanglement
空間的な分離に関係なく、2 つ以上の量子ビットの状態が基本的にリンクされている量子相関。
Circuit Depth
量子回路のタイム ステップ (ゲートの層) の数。一般に、ノイズの多いハードウェアでは回路が深いほどエラーが発生しやすくなります。
OpenQASM
Open Quantum Assembly Language。IBM が開発した量子回路を記述するための標準的なテキストベースの形式です。
Unitary Operation
量子状態の合計確率を保存する、ユニタリ行列で表される可逆量子操作。
Quantum Register
量子回路の入力と出力を形成する量子ビットの集合。
Phase
量子状態の振幅に関連付けられた複素角度。干渉パターンには影響しますが、測定確率には直接影響しません。
Quantum Parallelism
重ね合わせを利用して、多くの入力に対する関数を同時に評価する量子コンピューターの機能。
Decoherence
環境との望ましくない相互作用により量子コヒーレンスが失われ、量子ビットの重ね合わせやもつれが失われること。
Bell State
アダマール ゲートに続いて CNOT ゲートを適用することによって作成される最大もつれ 2 量子ビット状態。4 つの可能な最大もつれ状態の 1 つです。
Toffoli Gate
古典的な計算に汎用的であり、量子誤り訂正に役立つ 3 量子ビットの制御-制御 NOT ゲート。
Quantum Interference
量子確率の振幅が建設的または破壊的に結合する現象。量子アルゴリズムの正解を増幅するために使用されます。
Ancilla Qubit
複雑な演算やエラー訂正を実装するためのヘルパーとして量子回路で使用される補助量子ビット。

🏆 主要人物

David Deutsch (1985)

ユニバーサル量子コンピューターと量子回路モデルの概念を形式化し、量子コンピューターがあらゆる物理プロセスをシミュレートできることを証明

Peter Shor (1994)

既知の古典的なアルゴリズムよりも指数関数的に高速に大きな数を因数分解するショールのアルゴリズムを開発し、量子回路の潜在能力を実証

John Preskill (2012)

「量子超越性」(現在は「量子アドバンテージ」と呼ばれることが多い)という用語を作り、量子誤り訂正を備えたフォールトトレラントな量子計算の理論を開発しました。

Richard Feynman (1982)

計算に量子力学システムを使用するというアイデアを提案し、量子コンピューティングの分野全体にインスピレーションを与えた

Lov Grover (1996)

量子回路を使用して非構造化検索問題を二次的に高速化するグローバー検索アルゴリズムを発明

Charles Bennett (1993)

量子テレポーテーションと超高密度コーディングプロトコルを共同発明し、通信におけるもつれベースの量子回路の能力を実証

Adriano Barenco (1995)

あらゆる量子回路を単一量子ビットゲートとCNOTゲートに分解できることを証明し、回路ビルダーで使用される一般的なゲートセットの普遍性を確立

🎓 学習リソース

💬 学習者へ

{'encouragement': 'Every quantum computing expert started exactly where you are now - curious but uncertain. By dragging your first gate onto a qubit wire, you have already taken a step that most people never take. Quantum computing is not magic reserved for geniuses; it is a skill you can build one gate at a time.', 'reminder': 'Remember that quantum computing is still a young and rapidly evolving field. Even researchers at the top labs are still learning and discovering new things. Your fresh perspective and questions are valuable contributions to this growing community.', 'action': 'Start by building a simple Bell state circuit: place a Hadamard gate on the first qubit, then a CNOT gate connecting the first and second qubits. Run the simulation and observe the entanglement. You have just created one of the most fundamental quantum phenomena!', 'dream': 'We dream of a world where a student in rural Bangladesh, a teenager in the mountains of Peru, or a self-taught programmer in sub-Saharan Africa can all design quantum circuits that push the boundaries of human knowledge. Quantum computing belongs to all of humanity, and tools like this exist to make that dream real.', 'wiaVision': 'WIA Book envisions a future where world-class science education is universally accessible, free, and engaging. Through interactive simulators like the Quantum Circuit Builder, we are building bridges between complex quantum physics and everyday understanding, one learner at a time.'}

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