授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | テーマ：「理論計算機科学」
この少人数クラスでは、理論計算機科学について研究します。特に量子情報および量子計算（開発途上にある量子コンピュータの数学的側面）を中心としますが、理論計算機科学に関する話題であれば基本的に好きなテーマ（例：アルゴリズムや計算量理論）を選んでよいです。
理論計算機科学の様々な概念について学生が自主的な学習及び独自の研究に取り組むことを目指します。また、学生の思考力・コミュニケーション能力を高めることも目的とします。 |
|
|
授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | Subject: Theoretical Computer Science
Theoretical computer science investigates the power of computers from a mathematical and theoretical perspective. This class will mainly focus on quantum computation and quantum information, but other topics (for instance, algorithms or complexity theorys) are also possible. The objective is to first study the basics of the field and then try to to perform original research. |
|
|
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | | 理論計算機科学の基礎概念を理解できるようになる。特に、量子計算の基礎および量子コンピュータの仕組みが理解できるようになる。最終的に、得た知識や概念を理論計算機科学について独自の発想ができるようになる。 |
|
|
到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | Students will be able to understand the basis of theoretical computer science, and in particular quantum computation and quantum computers. At the end of the course, students will be able to start making new contributions to the field. |
|
|
授業の内容や構成
Course Content / Plan | | 最初の数カ月は教科書を読んで勉強してもらいます。テーマによりますが、以下の「参考書」から選ぶことが多いです。
その後、最近の研究論文をいくつか紹介するので、その論文を読んで、研究の最前線に触れます。最後に、興味のある未解決問題を選んで、オリジナルな研究に挑戦してもらいます。
この少人数クラスは、基本的に毎週 2～3 時間程度行い、休暇中は相談の上開講します。
The first months of the seminar are devoted to studying textbooks. The choice of the textbook depends on the subject and the students' background. The textbooks below are often selected.
Students then start reading technical research papers and getting familiar with recent research. After choosing an appropriate open problem (by discussing with me), they are expected to conduct original research. |
|
|
履修条件
Course Prerequisites | | レベル１の知識（学部 3 年生までに学習する程度のもの）があれば十分です。
プログラミングの経験も量子力学の事前知識も全く必要ない。
（必要な概念を最初から丁寧に勉強する）
この少人数クラスは基本的に日本語で行いますが、留学生が参加した場合は授業の一部を英語にする可能性があります。
No specific prerequisite (in particular, no prerequisite on programming or quantum physics). This course is held mostly in English for foreign students. |
|
|
関連する科目
Related Courses | | | 計算数学基礎、数理解析・計算機数学Ⅰ、数理解析・計算機数学Ⅱ |
|
|
成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | セミナーへの参加状況、議論の様子、得られた研究成果に基づいて評価する。
Grading based on attendance, discussions and obtained research results. |
|
|
教科書・テキスト
Textbook | | |
|
参考書
Reference Book | | 量子情報科学入門
石坂 智・小川 朋宏・河内 亮周・木村 元・林 正人 著
共立出版、2012年
量子コンピュータと量子通信１～３
ミカエル ニールセン (著), アイザック チャン (著), 木村 達也 (翻訳)
オーム社、2004年
Masahito Hayashi, Satoshi Ishizaka, Akinori Kawachi, Gen Kimura and Tomohiro Ogawa. Introduction to Quantum Information Science. Springer, 2015.
M. Nielsen and I. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2010. |
|
|
課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | |
|
注意事項
Notice for Students | | |
|
他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance | | |
|
他学科聴講の条件
Conditions of Other department student's attendance | | |
|
レベル
Level | | |
|
キーワード
Keyword | | 理論計算機科学、量子計算、アルゴリズム、計算量理論
Theoretical computer science, quantum computing, algorithms, computational complexity |
|
|
履修の際のアドバイス
Advice | | |
|
授業開講形態等
Lecture format, etc. | | グループセミナー（週１回程度）
指導教員との１対１の打ち合わせ（月２回程度） |
|
|
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
|