応用情報技術者試験 令和6年春 午前問9 解説付き過去問

量子ゲート方式の量子コンピュータは、量子力学の原理を利用した計算方式であり、従来のコンピュータとは異なる特徴を持っている。

量子コンピュータは、「量子ビット（qubit：キュービット）」と呼ばれる情報単位を用いる。従来の古典コンピュータが用いるビットが「0」または「1」のいずれかの値を取るのに対し、量子ビットは量子力学の重ね合わせという性質により、「0と1を同時に重ね合わせた状態」を取ることが可能である。この特性により、複数の状態を同時に表現し、並列的に計算を行うことができる。これが量子コンピュータの最大の特徴である。

各選択肢の記述を確認すると、次のようになる。

• 演算は2進数で行われ、結果も2進数で出力される
  これは古典コンピュータ（通常のコンピュータ）の説明である。量子コンピュータは量子ビットを用いるため、この記述は適切ではない。
  
  
• 特定のアルゴリズムによる演算だけができ、加算演算はできない
  量子コンピュータは特定の演算に特化しているわけではなく、加算演算も可能である。この記述は適切ではない。
  
  
• 複数の状態を同時に表現する量子ビットと、その重ね合わせを利用する
  これは量子コンピュータの特徴を正しく示している記述である。量子ゲート方式の量子コンピュータは、量子ビットの重ね合わせ状態を利用して計算を行うため、この記述が正解である。
  
  
• 量子状態を変化させながら観測するので、100℃以上の高温で動作する
  量子コンピュータは一般に非常に低温（絶対零度に近い温度）で動作する。この記述は量子コンピュータの実態と逆であるため、適切ではない。
  
  

以上の比較から、「複数の状態を同時に表現する量子ビットと、その重ね合わせを利用する。」が適切な説明であるため、これが正解である。