スピードマスタ・シリーズ
プロの技術を1日で！実習キット付きVOD

［VOD/PiZero KIT］Python×ラズパイで初めての量子コンピュータ

プログラミング，量子ビットや線形代数の基本，演算，量子アルゴリズムまで

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概要

本製品は，量子演算学習キットとラズベリー・パイを動かしながら，量子ビットやPythonプログラミングの基本，量子演算のしくみを1日でマスタできる講義ビデオ付きパーツセットです．

量子コンピュータは，最終的には，与えられた課題に適した量子アルゴリズムを考え出すこと（量子プログラミング）が目標です．そのためには，基本となる量子演算に慣れることが大切です．
　量子演算は，従来の論理回路のゲート動作に相当し，量子ゲートと呼ばれます．これを1つまたは複数の量子ビットに作用させて量子演算を行います．量子演算は，逐次的に実行するので，演算キーを押しながら実行することもできます．したがって，演算キーと量子ビットに相当するLEDを搭載した基板があれば，量子演算を模擬できます．

パーツセットに加え，7時間を超えるプロの技術者による丁寧な解説ビデオと，112頁の講義キストが同梱されています．

同梱の説明書(下記)には，講義ビデオや講義テキストの視聴を可能にするパスワードが記載されています．

なお，本製品は，2022年7月16日，ZEPエンジニアリングが開催したオンライン・セミナ「Python×ラズパイで初めての量子コンピュータ」の講義ビデオ＆講義テキスト＆ソースコード，量子演算学習キットのセット商品です．

本製品のすべての映像，画像，文書テキスト，ソースコードは著作権法によって厳格に守られています．無許可の転載，複製，転用は法律により罰せられます．

ラズベリー・パイをお持ちの場合は，下記の製品をご検討ください．
https://www.zep.co.jp/murushidani/movie/mz-quantum-on2/

特徴1. 量子ビット演算のしくみを学習できるパーツセット


量子演算学習キットのパーツ	完成状態

Raspberry Pi Zero WH
RaspberryPi用ACアダプタ(microUSB 5V3A)
16GB MicroSDカード
miniHDMI-HDMIケーブル
USB変換ケーブル
USBハブ
HDMIケーブル
電子パーツ類
専用プリント基板
量子演算学習キット用ACアダプタ
ネジ脚類

※組み立て方法は，講義ビデオ「量子演算学習ボードの製作」を参照してください．はんだ付けが必要です．

特徴2. 432分超の講義ビデオ

従来のコンピュータとの違いや量子コンピュータの原理(46分44秒)
どのような未来が待っているのか(6分52秒)
1と0とビット(24分30秒)
量子ビット入門(1時間20分18秒)
～ブロッホ球と行列であらわす基本ゲート～
線形代数のおさらい(53分31秒)
～量子コンピュータで使う数学～
量子演算学習ボードの製作(15分52秒）
ラズベリー・パイZeroの準備(21分15秒)
Pythonプログラムのセットアップと解説(1時間44分23秒)
量子演算学習ボードの動作チェック① ボタン操作/LED動作のチェック，位相の表し方(9分21秒)
量子演算学習ボードの動作チェック② 実演(12分20秒)
量子演算の演習(8分46秒)
量子アルゴリズムへの応用(44分45秒)
～量子演算ボードを使いこなす～

特徴3．確実に動く！講師のお手本ソースコード

自分の手でソースコードを入力することはとても重要ですが，慣れるまでは，なかなか思うように動いてくれないものです．選択キー/演算キー/量子ビットLED表示用のチェック・プログラム，量子演算学習ボード用プログラムを提供いたします．

講演の目標

量子コンピュータの概要を理解できる
量子演算を体感的に学ぶことができる
ラズベリーパイとPythonの応用知識が深まる
線形代数の理解が深まる
Qiskitによる量子シミュレーションの糸口がつかめる

受講対象

量子コンピュータに興味を持っているエンジニア
量子演算が理解できずに困っている初心者の方
量子情報を学んでいるが，とっつきにくいと感じている方
ラズベリー・パイやPythonを使った量子演算に興味のある方

実習に必要な周辺機器

HDMI対応のモニタ
USBキーボード＆マウス(ラズベリー・パイ接続用)
インターネット接続環境

本製品を購入された方へ

講義ビデオと講義テキストの視聴方法は，下記リンク先(青字)をクリックし，本製品同梱の説明書に書かれたパスワードを入力してください．

講義ビデオ(著作権保護のためパスワードがかけられています)

「Python×ラズパイで初めての量子コンピュータ」講義ビデオ改訂版.mp4

0:00:10 自己紹介
0:03:48 従来のコンピュータとの違いや量子コンピュータの原理
0:50:32 どのような未来が待っているのか
0:57:24 1と0とビット
1:21:54 量子ビット入門
2:42:12 線形代数のおさらい
3:35:43 量子演算学習ボードの製作
3:51:33 ラズベリー・パイZeroの準備
4:12:33 Pythonプログラムのセットアップと解説
5:56:55 量子演算学習ボードの動作チェック①
6:06:17 量子演算学習ボードの動作チェック②
6:18:43 量子演算の演習
6:27:21 量子アルゴリズムへの応用

※Raspberry Pi3を使った実習内容は，Raspberry Pi Zeroに置き換えて実行してください．

講義資料(著作権保護のためパスワードがかけられています)

ソースコード

ソースコード.zip

紹介動画


セミナの概要


量子ビットの位相


量子演算のプログラム


量子演算ボードの動作チェック

講師紹介

略歴

1971年神戸大学大学院理学研究科修了
1971年三洋電機株式に入社．レーザ研究，レーザ応用機器開発に従事
　　　　その後，ベータ，VHSビデオ開発，ディジタルビデオ・カメラ開発に従事
2009年大分県立工科短期大学非常勤講師
2012年西日本工業大学非常勤講師
2017年大分大学工学部非常勤講師

主な著書

［VOD/PiZero KIT］Python×ラズパイで初めての量子コンピュータ，ZEPエンジニアリング．
［VOD/Pi3A KIT］ラズパイ・キットで学ぶLinux I/Oボードの作り方・探し方・動かし方，ZEPエンジニアリング．
作る自然エレクトロニクス，CQ出版社．
ディジタル・オシロスコープ活用ノート，CQ出版社．
抵抗＆コンデンサ活用ノート，CQ出版社．
電子工作で始める量子コンピュータ，Interface，2019年3月号，CQ出版社．

パーツキットと講義動画でプロの技術を1日習得
スピードマスタ・シリーズ

電子回路・基板設計からプログラミングまで，エンジニアがマスタすべき技術は多岐にわたり，開発期間も短くなっています．多くの書物を読み漁ったり，玉石混交のネット情報に振り回されたりしている暇はありません．

本シリーズには，各分野の一線で活躍する技術者が厳選したパーツセット，設計の要点を効率よく解説するセミナ動画，講義テキスト，お手本ソースコードなどが同梱されています．百戦錬磨の技を一見することで，未経験の技術が驚くほど短時間で身につくだけでなく，信頼性の高いシステム開発に必要なプロの眼が養われます．