学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate

情報学部

時間割コード
Registration Code

1001280

科目区分
Course Category

専門科目(自然情報)
関連専門科目(人社，CS)

科目名　【日本語】
Course Title

数理情報学演習６

科目名　【英語】
Course Title

Mathematical Informatics Exercise 6

コースナンバリングコード
Course Numbering Code

SIS-11-3028-J

担当教員　【日本語】
Instructor

加藤晃太郎 ○

担当教員　【英語】
Instructor

KATO Kohtaro ○

単位数
Credits

開講期・開講時間帯
Term / Day / Period

春１期火曜日４時限
Spring1 Tue 4

対象学年
Year

３年
3

授業形態
Course style

演習
Seminar

開講系（学部）・開講専攻（大学院）
Subject

情報学部・自然・数理情報

必修・選択
Required / Selected

選択

授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)

数理情報学演習6では量子情報理論の入門的内容を含んだ，線形代数の発展的な事項を学ぶ。複素行列の基礎に関する復習から始め，演習を通してジョルダン標準形，極分解，特異値分解を学ぶ。また，量子情報理論に欠かせないベクトル，行列のテンソル積についても学ぶ。量子力学など物理学に関する知識は特に仮定しない。

授業の目的　【英語】
Goals of the Course

Learn complex linear algebra related to quantum information theory, which includes tensor products, polar decomposition, Schmidt decomposition, majorization and so on via exercises.

到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN)

数理情報学演習6では複素数の線形代数の話題からいくつか代表的なものを選び，演習形式で学ぶ。最終的に情報学的な観点から量子コンピュータに関する初歩的な内容にも触れることを目標とする。

到達目標　【英語】
Objectives of the Course

授業の内容や構成
Course Content / Plan

複素行列の基礎に関する復習，及び量子情報理論への入門として，ブロッホ表示やパウリ行列の性質，テンソル積などを学ぶ。

１．　複素線形代数の復習，半正定値行列
２．　ユニタリ行列と行列指数関数
３．　行列の特異値分解
４．　ベクトルのブラケット記法と１量子ビットの数学的扱い
５．　ブロッホ球表示と１量子ビット演算
６．　ベクトルのテンソル積と複数量子ビット
７．　行列のテンソル積と２量子ビット演算
８．　量子計算の初歩

履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses

線形代数学の発展1,2　及び数理情報学演習2を履修していることが望ましい。

成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria

各回の演習の内容を総合的に判断する。

教科書・参考書
Textbook/Reference book

必要に応じて参考資料を配布する。

課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours)

演習時間中に説明した内容に関連する課題を与える可能性がある。

授業開講形態等
Lecture format, etc.

原則対面形式とする。開講前にNUCTで通知する。

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)