2021 Fiscal Year Research-status Report
HCI技術と情報視覚化技術を利用した量子プログラミング学習システムの構築
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21K12174
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
笹倉 万里子 岡山大学, 自然科学学域, 助教 (30284087)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 量子プログラム / 視覚化 / 教育支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は量子ビットおよび量子ゲートに関する支援システムを構築した．この支援システムはブロッホ球を用いた1量子ビットの重ね合わせ状態の表示を量子プログラムの作成途中で適宜表示できるようにしたものである．システムでは量子ゲートを組み合わせて簡単な量子プログラムを作成するという課題を設定し，それを解く過程で必要に応じてその量子プログラムによって量子ビットがどのように変化するかをブロッホ球を用いて表示する．
このシステムの評価のために被験者実験を行った．行った実験は，量子プログラムについての講義録画を見て量子プログラムを作成する課題を行うものと，われわれの構築したシステムを用いて量子プログラムを作成する課題を行うものである．またわれわれが作成したシステムは二つあり，一つはVRを用いたもの，もう一つはVRを用いないものである．これらの条件でユーザがどれだけ量子プログラムを作成できるようになるかを検証した．その結果として講義録画を見るだけではなくシステムを利用した方が課題の正解率は高かった．またVRシステムとそうでないシステムではVRシステムの方が正解率はよかった．ただ，被験者数が少なかったので十分検証できたとは言えない．2021年度に国際学会で発表した内容はVRシステムとそうでないシステムとの比較結果である．今後は十分な検証を行うとともに，ブロッホ球だけではなく新たな視覚化手法の開発が必要となると考えている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ブロッホ球を用いた視覚化システムは構築できたが，量子アルゴリズムの動作理解を支援する視覚化手法の構築について現在苦戦している．
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| Strategy for Future Research Activity |
既存の量子アルゴリズムの理解支援を目的とした視覚化手法について引き続き検討する．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた主な原因は 1) システム構築のための謝金を計上していたが，システム仕様の決定が遅れて2021年度中にシステム構築が軌道に乗らなかったため謝金の支払いが発生しなかった 2) 消耗品として各種VR機材の購入を予定していたが，品薄で期限内の納品が見込めなかった の2点である．
システム構築は2022年度に集中的に行う予定なので，2021年に計上していた謝金は2022年度に使用する予定である．またVR機器についても2022年度での購入を行う予定としている．
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Research Products
(1 results)
