複素数
極形式#
が絶対値、 が偏角。 複素数の掛け算は、絶対値の積と偏角の和になる。 つまり を掛けることは回転を意味する。
量子計算での役割#
量子状態の係数(確率振幅)が複素数であることが、 古典確率との決定的な違いを生む。
確率は だが、振幅そのものは複素数。 このため
- 振幅どうしが打ち消し合える(干渉)
- 絶対値が同じでも位相が違えば別の状態
確率が非負の実数しか取れない古典確率では、 打ち消し合いは起こらない。 Grover も 量子フーリエ変換 も、 この干渉を使って誤った答えの振幅を消している。
オイラーの公式#
量子計算では位相因子 として至る所に現れる。 位相ゲートはこれを掛ける操作。
参考文献#
- Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information, 10th Anniversary Edition. Cambridge University Press, 2010. https://doi.org/10.1017/CBO9780511976667