量子エネルギーテレポーテーション（QET）

超伝導キュービットを用いた世界初のゼロ温度QET

量子エネルギーテレポーテーション概要スライド

概要

本リポジトリは、IBM Quantumシステム上での量子エネルギーテレポーテーションを示すための完全な量子回路実装を提供します。

コードは以下の2モードで実行可能です：

ローカルシミュレーション — IBM Quantumアカウントなしで古典シミュレータ上で回路を実行。
実機量子ハードウェア — IBM QuantumアカウントとAPIトークンを用いてIBM Quantumデバイス上で実験を実行。

デフォルトのワークフローはアクセスしやすく設計されており、ローカルシミュレーションではIBM Quantumの認証情報は不要で、ノートブックは回路構築、測定手順、エネルギー推定ロジックを段階的に確認できるよう記述されています。

本リポジトリに含まれるもの

本プロジェクトは以下の実験的検証に伴うものです：

K. Ikeda,

「超伝導量子ハードウェア上での量子エネルギーテレポーテーションの実証」

Physical Review Applied 20, 024051 (2023).

DOI: 10.1103/PhysRevApplied.20.024051

arXiv: 2301.02666

リポジトリには以下が含まれています：

元のQETデモンストレーションの完全なノートブック。
ノートパソコンでの実行用ローカルシミュレータのワークフロー。
IBM Quantumハードウェア実行のワークフロー。
最新のQiskit Runtimeワークフローを使用した2025年版の更新。
M3、動的デカップリング、およびパウリツイリングを用いたエラー緩和のデモンストレーション。
物理学と実装の理解のためのスライドおよびドキュメント。

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ハイライト

IBM Quantumハードウェア上の量子エネルギーテレポーテーション
デフォルトのシミュレータ実行にIBM Quantumアカウント不要
アリスの測定とボブの条件付き操作の回路レベル実装
エネルギー注入とエネルギー抽出の推定
最新のエラー緩和技術を用いた2025年版ノートブックの更新
2025年更新ノートブックはQiskit 1.4.0に対応
量子情報と量子ハードウェアのデモンストレーション用教育ノートブック

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クイックスタート

リポジトリをクローン：

git clone https://github.com/IKEDAKAZUKI/Quantum-Energy-Teleportation.git
cd Quantum-Energy-Teleportation

Python環境を作成してアクティブ化します：

python -m venv .venv
source .venv/bin/activate

Windowsの場合：

.venv\Scripts\activate

推奨されるパッケージをインストールしてください：

pip install qiskit==1.4.0 qiskit-aer qiskit-ibm-runtime mthree numpy matplotlib jupyter

Jupyterを起動する:

jupyter notebook

それから開きます:

Quantum_Energy_Teleportation.ipynb

ローカルシミュレーターでの実行

デフォルトのデモは古典シミュレーターで実行できます。このモードではIBM QuantumのアカウントやAPIトークンは不要です。

推奨される開始ポイント：

Quantum_Energy_Teleportation.ipynb

このノートブックでは、基本的なQETプロトコルを紹介します。内容は以下の通りです：

基底状態の準備。
アリスの局所測定。
ボブの条件付き操作。
注入エネルギーとテレポートエネルギーの推定。

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IBM Quantumハードウェアでの実行

実際のIBM Quantumデバイスで実験を実行するには：

IBM Quantumアカウントを作成するか、サインインしてください。

https://www.ibm.com/quantum

IBM QuantumのAPIトークンを取得してください。

該当のノートブックまたはスクリプト内のトークンのプレースホルダーを置き換えてください。

"My_API_Token"

独自のトークンを使用してください。

重要: 実際のAPIトークンを公開のGitHubリポジトリに決してコミットしないでください。

本番環境での使用には、トークンを環境変数または .gitignore によって除外されたローカル設定ファイルに保存してください。

Repository structure

.
├── Quantum_Energy_Teleportation.ipynb
├── Latest update 2025/
│   ├── QET.py
│   ├── QET_Experiment_Estimator.ipynb
│   └── QET_Experiment_M3_Error_Mitigation.ipynb
├── PRApplied.pdf
├── QET slides.gif
├── QET slides.pdf
├── CITATION.cff
├── LICENSE
└── README.md

ドキュメントとスライド

追加ドキュメント：

池田和樹、

「量子ゲームと経済学のテレポーテーションを通じて」

2025年3月6日。

SSRN: https://ssrn.com/abstract=5168193

スライド：

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参考文献

主要実験論文

池田和樹、 「超伝導量子ハードウェア上での量子エネルギーテレポーテーションの実証」 Physical Review Applied 20, 024051 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.20.024051 arXiv: 2301.02666

IBM Quantum

IBM Quantum ウェブサイト： https://www.ibm.com/quantum

引用

このリポジトリを研究に使用する場合は、以下を引用してください：

@article{PhysRevApplied.20.024051,
  title = {Demonstration of Quantum Energy Teleportation on Superconducting Quantum Hardware},
  author = {Ikeda, Kazuki},
  journal = {Phys. Rev. Appl.},
  volume = {20},
  issue = {2},
  pages = {024051},
  numpages = {12},
  year = {2023},
  month = {Aug},
  publisher = {American Physical Society},
  doi = {10.1103/PhysRevApplied.20.024051},
  url = {https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevApplied.20.024051}
}

付属のCITATION.cffファイルもご利用いただけます。

ライセンス

本プロジェクトはMITライセンスのもとで公開されています。

資金提供

本研究は、米国エネルギー省科学局、国立量子情報科学研究センター、量子優位性のための共同設計センター（C2QA）契約番号DESC0012704の支援を受けています。

量子エネルギーテレポーテーション · IBM Quantum · Qiskit · エラー緩和

--- Tranlated By Open Ai Tx | Last indexed: 2026-07-26 ---

Quantum-Energy-Teleportation