🧠 量子アニーリング（Quantum Annealing）
✔️ 概要
- 目的：最適化問題の解を見つけるための手法。
- 戦略：系をゆっくりと変化させて**ハミルトニアンの基底状態（最小エネルギー状態）**を探す。
- 動作原理：量子トンネル効果を使って局所最小から抜け出す。
✔️ 代表的実装
- D-Wave Systems（カナダ）によるハードウェアが有名。
✔️ 特徴
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 主な対象 | 組合せ最適化（例：TSP、スケジューリング） |
| アルゴリズム | アディアバティック量子計算（Adiabatic QC） |
| モデル | イジングモデルまたはQUBO（Quadratic Unconstrained Binary Optimization） |
| 操作 | ハミルトニアンを徐々に変化させる |
| 精度 | 近似解が得られる（確率的） |
🔧 量子回路モデル（Quantum Circuit Model）
✔️ 概要
- 目的：汎用の量子アルゴリズムの実行（ファクタリング、探索、量子シミュレーションなど）
- 戦略：量子ゲートを並べて回路を構成し、量子状態を制御
✔️ 代表的実装
- IBM Quantum、Google Sycamore、Rigetti などの量子コンピュータ
✔️ 特徴
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 主な対象 | 汎用計算（Shor、Grover、QFTなど） |
| アルゴリズム | ユニタリな量子ゲート操作に基づく |
| モデル | 量子ゲートモデル |
| 操作 | ゲートを時系列的に適用 |
| 精度 | 原理的に正確な解（エラーはノイズによる） |
| 項目 | 量子アニーリング | 量子回路モデル |
|---|---|---|
| アプローチ | アディアバティック（ゆっくり変化） | ゲート操作（離散的な手続き） |
| 得意な問題 | 最適化（イジング/QUBO） | 汎用量子計算（探索、暗号解読） |
| 実行方法 | ハミルトニアンの変化 | 量子ゲートの列 |
| 有名企業 | D-Wave | IBM、Google、IonQ など |
| 量子重ね合わせ | 使うが、回路モデルほどの制御性は低い | 高度に制御された重ね合わせ |
| 現状の応用性 | 特定領域で比較的実用化が進んでいる | 汎用だがハードウェアが未熟 |