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Gates

アダマールゲート

アダマールゲート(Hゲート)は、|0⟩と|1⟩の均等な重ね合わせを作る1量子ビットゲートです。量子干渉を利用するグローバー探索や多くの量子アルゴリズムの初期化に使われます。

アダマールゲート(H)は最も基本的な量子ゲートの一つです。|0⟩ → (|0⟩ + |1⟩)/√2(|+⟩状態)、|1⟩ → (|0⟩ − |1⟩)/√2(|−⟩状態)に写します。2回適用すると元の状態に戻ります(H² = I)。アダマールゲートは自己逆であり、かつユニタリです。行列形式では:H = (1/√2) [[1,1],[1,−1]]。ほとんどの量子アルゴリズムの冒頭で重ね合わせを生成するために使われます。|0...0⟩状態のn個すべての量子ビットにHを適用すると、2ⁿ個すべての基底状態にわたる一様な重ね合わせが同時に生成されます。これはグローバー探索のようなアルゴリズムの出発点です。ブロッホ球の観点では、HはX軸とZ軸のちょうど中間の軸まわりにブロッホベクトルを180°回転させます。