量子フーリエ変換(QFT)は、離散フーリエ変換(DFT)の量子版です。振幅を持つ量子状態を指数関数的な高速化で周波数領域へ写します。n量子ビット上のQFTはO(n²)個のゲートを必要としますが、古典的なFFTはO(n·2ⁿ)回の演算を必要とし、指数関数的な優位性があります。QFTは多くの重要な量子アルゴリズムのサブルーチンです。ショアの因数分解アルゴリズムや量子位相推定の中核であり、後者は多くの量子化学・最適化アルゴリズムの基盤となっています。QFTはもつれた出力状態を生成するため、その結果を直接読み出すことはできず、中間的な計算ステップとして最も有用です。HLQuantumはhlq.algorithms.qft()を通じて組み込みのQFT実装を含んでいます。
関連用語
ショアのアルゴリズム
Algorithms既知の最良の古典アルゴリズムに対して指数関数的な高速化を持つ、整数の素因数分解のための量子アルゴリズム。
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量子位相推定
Algorithmsユニタリ演算子の固有値の位相を推定するアルゴリズムで、Shorのアルゴリズムや量子化学のエネルギー計算の基盤となるサブルーチン。
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量子回路
Fundamentals量子ビットのレジスタに一連の量子ゲートを適用し、最後に測定を行うもの。
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量子ゲート
Gates量子ゲートは、量子ビットの状態を変える可逆なユニタリ演算です。H、X、CNOTなどを組み合わせ、重ね合わせ、位相変化、量子もつれを作って量子回路を構成します。
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