【問題】
量子ゲート方式の量子コンピュータの説明として、適切なものはどれか。
【選択肢】
ア 演算は２進数で行われ、結果も２進数で出力される。
イ 特定のアルゴリズムによる演算だけができ、加算演算はできない。
ウ 複数の状態を同時に表現する量子ビットと、その重ね合わせを利用する。
エ 量子状態を変化させながら観測するので、100℃以上の高温で動作する。
2024年度（令和６年度）春季 高度試験午前Ⅰより引用
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【答え】
ウ 複数の状態を同時に表現する量子ビットと、その重ね合わせを利用する。
【解説】
量子コンピュータには、「量子ゲート方式」と「量子アニーリング方式」があり、それぞれ次のような特徴があります。
・量子ゲート方式
古典的なコンピュータの論理ゲート（AND演算やOR演算などを行うゲート）を、量子ゲートによって行うことにより、従来のコンピュータよりも高速な演算を目指すものです。この際に、量子の「量子ビットの重ね合わせ」や「量子のもつれ」といった物理学的な性質を利用します。
・量子アニーリング方式
「量子の重ね合わせ」の原理によって、試行回数を圧倒的に増やすことで、最適化問題を高速で処理します。
よって回答は、「ウ 複数の状態を同時に表現する量子ビットと、その重ね合わせを利用する。」となります。
他の選択肢についても確認します。
ア 演算は２進数で行われ、結果も２進数で出力される。
→ 従来型のコンピュータ（古典コンピュータ）の説明です。
イ 特定のアルゴリズムによる演算だけができ、加算演算はできない。
→ 量子ゲート方式の量子コンピュータで、加算演算は可能です。
エ 量子状態を変化させながら観測するので、100℃以上の高温で動作する。
→ 量子コンピュータは、外部環境のノイズを最小限にするため-272.15℃の極低温環境で動作させます。