量子コンピュータの基礎理論 — ステップ3アルゴリズムの組み方の基礎

最終ステップです。ゴールは「量子アルゴリズムはどういう発想で作るのか」を掴むこと。個々のアルゴリズムの暗記ではなく、3つの設計パターン——干渉で答えを浮かび上がらせる（Deutsch-Jozsa）、振幅増幅（Grover）、周期性の抽出（QFT・位相推定・Shor）——を、自分の手の計算として体得します。

ここを終えると、量子コンピュータのニュースや論文のアブストラクトを読んで「何をやっているか」「何がまだできないか」を自分で判断できるようになります。それがこの教材全体の到達点です。

目次

チェックボックスの状態はブラウザに保存されます。合計目安 72時間。前提: ステップ2修了（特に位相キックバック（第3章）とH–位相–H変換（第2章）、オラクルの可逆実装（第6章））。

進め方のヒント

• 小さい $n$ で必ず手計算する。$n = 2, 3$、$N = 8$ 程度なら全アルゴリズムが紙で完全に追えます。一般式は手計算のあとに読むこと。
• Shorで数論に深入りしない。step.mdの方針どおり、Shorは「位相推定の応用」として流れが追えれば十分です。連分数や剰余算の細部は落として構いません。
• 誇大広告への免疫はここで作る。各章の「正直な評価」欄と第7章のニュース読解演習は飛ばさないでください。何が速くて何が速くないかを言えることが、このステップの実質的な成果物です。