科目名	論理回路・システム特論
単位数	2.0
担当者	情報工学専攻　准教授　Martin Lukac
履修時期	前期
履修対象	１、２年生
講義形態	講義
講義の目的	本講義では、量子計算の原理と基本的な計算アルゴリズム、および量子計算の応用について学び、従来のCMOSトランジスタに基づく計算機をどのように量子計算機へ論理的に置き換え可能か？についてや量子計算の利点・欠点、およびアルゴリズム設計において、量子特有の特徴をどのように活用するか？について理解する。 また、量子回路や可逆論理回路、およびそれらの基本的な設計法も理解し説明できるようになる。
到達目標	・可逆計算や情報保存の基本原理、および量子計算の基礎を成す公理を説明できる。（知識・技能、表現力） ・量子回路とその設計法、量子の重ね合わせ、および量子のもつれに関する基本的な原理を修得する。（知識・技能） ・量子計算アルゴリズム（Deutsch, Grover, やShorのアルゴリズム）の基本原理を説明できる。（知識・技能、表現力） ・修得した知識を基に、量子計算に関する技術課題について自分の考えを述べることができる。（思考力、判断力、表現力）
受講要件	CMOSトランジスタ，論理回路に関する基本的な知識を有していることが望ましい。
履修取消の可否	可
履修取消不可の理由
事前・事後学修	事前学修としては、講義前半では、講義資料を予め読み、わからない用語などについて調べてくること。 講義後半では輪講課題を出すので、十分に事前準備した上で発表を行うこと。 講義前半の事後学修では、講義で学んだ技術や知識を定着させるために、内容に関連した小テストや演習課題にチャレンジすること。 講義後半の事後学修では、輪講で出た他者の意見をまとめて整理おくこと。
講義内容	1. 講義概要，イントロダクション 2. 古典計算機における論理について 3. 可逆論理について 4．量子計算とは？ 5. 複素代数について 6．量子計算の基礎を成す公理 7．量子回路について 8. 量子アルゴリズム１（Deutschアルゴリズム） 9. 量子アルゴリズム２（Groverアルゴリズム） 10. 量子フーリエ変換 11. 量子暗号 12．最先端計算機について 13．今後の技術展望についてディスカッション 14．学生発表(1)：量子計算について 15．学生発表(2)：量子回路について ※授業の順序は変更することがある。
期末試験実施の有無	実施しない
評価方法・基準	授業参加度（小テスト）：30% ディスカッション：30% 輪講課題（プレゼンテーション）：40% 秀・優・良・可・不可の基準は、学生HANDBOOKに記載の通りとする。
教科書等	適宜，資料を配付する． 参考書： 「Qantum Computing for Computer Scientists」N. S. Yanofsky ＆ M. A. Mannucci 著、Cambridge univ. press，2008. 「Switching Theory for Logic Synthesis」T. Sasao著，Kluwer Academic Publishers, 1999.
担当者プロフィール	Martin Lukac: 量子計算・可逆論理設計を専攻。　研究室：情報科学部棟４階 451室 授業内容の質問等は随時受け付けています。質問等がある場合は研究室（情報科学部棟451号室）に来て下さい。
講義に関連する実務経験
課題や試験に対するフィードバック	・小テストや提出課題については、模範解答を配布する。 ・プレゼンテーションについては、その場で質疑応答と講評する。
アクティブ・ラーニング	振り返り、ディスカッション、プレゼンテーション
キーワード	量子計算、可逆論理、量子暗号
備考	【教職】高専修（数学）の選択科目