量子コンピュータと量子通信 3-量子通信・情報処理と誤り訂正ー(リョウシコンピュータトリョウシツウシンサン　リョウシツウシンジョウホウショリトアヤマリテイセイ)

量子情報理論の世界的な定本の待望の翻訳版!
研究開発が活発な量子コンピュータや量子暗号、量子通信を実現するための量子情報理論についての世界的な定本である"Quantum Computation and Quantum Information"の翻訳版、第 3 巻目。
量子暗号、量子通信を実現するために必要な量子誤り訂正などの理論をわかりやすく解説している。

Michael A. Nielsen と Isaac L. Chuang による "Quantum Computation and Quantum Information" は、量子情報科学の分野で世界的に最も参照される教科書の一つです。物理学の引用数でも歴代屈指とされるこの書の日本語版は全 3 巻で構成されており、本巻 (第 3 巻) は量子誤り訂正、量子エンタングルメントの定量的取り扱い、量子通信路の情報理論的性質といった後半部分を担います。

前 2 巻で量子力学の基本公理、量子回路、主要な量子アルゴリズムが導入されたうえで、本巻はノイズのある環境で量子情報をいかに保護するかという実用上の核心に踏み込みます。量子誤り訂正符号の構成法や、量子通信路容量の証明など、数学的に密度の高い内容が続くため、線形代数と確率論の素養がないと読み進めるのは困難です。

しかし、量子コンピュータの実現に向けたハードウェア研究やアルゴリズム設計を支える理論基盤はまさにここにあります。全 3 巻を通読すれば、量子情報科学の標準的な知識体系をほぼ網羅できる射程を持つ教科書であり、大学院の講義や研究室での輪読に長く使われ続けています。物理学・情報科学のどちらから入る人にとっても、この分野の共通言語を手に入れるための古典です。