目次
第1章　量子コンピュータとは？
量子コンピュータは未来のひみつ道具？
今、量子コンピュータが熱い
誤解ばかりの量子コンピュータ
誤解１：量子コンピュータはあらゆる計算が速くなる？
誤解２：量子コンピュータは並列計算するから速くなる？
誤解３：量子コンピュータは数年後には実用化される？
コンピュータの仕組みと歴史
現代のコンピュータの誕生と進歩
量子コンピュータの必要性
量子コンピュータの誕生
量子コンピュータで世の中はどう変わる？
コラム　量子コンピュータには、ゲート型とアニーリング型の2種類ある？

第2章　量子力学の最も美しい実験から探る量子コンピュータの正体
量子コンピュータと量子力学
量子力学はどれくらいミクロな世界か？
「2重スリットの実験」～水面を進む波の場合
「2重スリットの実験」～電子1個の場合～
電子は2つの隙間を同時に通っている？
重ね合わせは壁に当たった瞬間に壊れる
重ね合わせ「具合」にも色々ある
2重スリットの実験から理解する量子コンピュータの計算の仕組み
なぜ日常的な世界とミクロの世界は違うのか？

第3章　量子コンピュータの計算の仕組み
現代のコンピュータと量子コンピュータ
現代のコンピュータの情報処理の仕組み
ビットの基本的な変換＝論理演算
論理演算を組合わせればどのような計算もできる
ビットと論理演算の「量子バージョン」とは？
量子ビットは「重ね合わせ具合」で情報を表す
量子ビットから取り出せる情報には制約がある
1個の量子ビットの重ね合わせ具合を変える量子論理演算
2個の量子ビットを連携させる量子論理演算
量子コンピュータは波を操って答えを導く計算装置
並列計算だけでは計算は速くならない
コラム１　通常のコンピュータと量子コンピュータの足し算回路
コラム2　量子コンピュータは逆向きにさかのぼれるコンピュータ

第4章　量子コンピュータはなぜ計算が速いか？
量子コンピュータの速さに関する誤解
現代のコンピュータが苦手な問題
量子コンピュータが現代のコンピュータより「速い」とは？
どのような問題で量子コンピュータの計算が速くなるのか？
高速化メカニズムの具体例１：グローバーの解法
グローバーの解法の具体的な計算手順
高速化メカニズムの具体例２：ミクロな化学の計算
化学計算の具体的な計算手順
量子コンピュータで高速化する計算は他にも色々ある
コラム　量子超越性とは？

第5章　量子コンピュータの実現方法
量子コンピュータをどうやって作るか？
量子コンピュータを作るのはとにかく難しい
コンピュータにはエラー訂正が必須
量子コンピュータ開発の今
量子コンピュータのメジャーな方式の比較
量子コンピュータ方式１：超電導回路方式
量子コンピュータ方式２：イオン方式
量子コンピュータ方式３：半導体方式
量子コンピュータ方式４：光方式
量子コンピュータのこれから
コラム　実際に量子コンピュータを使ってみる

第6章　光量子コンピュータ開発現場の最前線
量子コンピュータ開発の真実とは？
私が光量子コンピュータの研究を始めたきっかけ
光量子コンピュータの実現を可能にする新方式の量子テレボーテーション
ループ型光量子コンピュータ方式で大規模化を狙う
実際の研究開発の現場
テーブルの上に作りこまれた光回路
光回路を安定に制御する
研究開発を行う心構え
現状の光量子コンピュータはまだまだである
量子コンピュータのこれから
コラム　光の量子が活躍する未来