【体験記】60歳じいじ、本物の量子コンピュータで「量子のコイン」を投げてみた

公開日：2026年10月15日

分類：今日の量子コンピュータお勉強部屋

実行日・作成日：2026年10月14日

最終確認日：2026年10月16日

量子コンピュータの記事を書いてきましたが、今回は本物の装置へ計算を送り、結果を見てみました。使ったのはIBM Quantum Platformの無料プランです。

回路づくりや送信の画面操作は、AI（Claude）に手伝ってもらいました。コインの結果を予想したのは私です。この記事では、送る前の予想とIBMの結果画面に出た数字を並べて記録します。

試したこと：量子のコインを投げる

量子ビットを1つ使い、0と1が半分ずつの確率で出るはずの状態にしてから測ります。ここでは、これを「量子のコイン」と呼びます。本物の硬貨を投げたわけではありません。考え方の入口は「重ね合わせとは何？」で説明しています。

IBMのComposerという画面で、最初に0に準備される量子ビットに「H」という操作を置き、そのあとに「測定」を置きました。使った装置は、画面に「ibm_marrakesh」と表示された156量子ビットの装置です。装置全体の156量子ビットを使ったのではなく、今回の回路で使った量子ビットは1つです。

準備から測定までの1回を「1ショット」と数えます。まず100ショット、次に1,000ショット実行しました。Composerの回路編集画面に出るシミュレーションと、実機で実行した結果とは別です。この記事の数字は、実機のジョブの結果として記録されたものです。

送る前の予想と、本物の結果

100回の予想を先に書き、結果を見ました。そのあと、1,000回の予想を書いてから、次の計算を送りました。

私の感想は、「とにかく計算が早い、でも何が起こっているかがはっきり理解できない」です。

装置の使用時間は、それぞれ画面の表示では2秒でした。ただし、これは送信から結果表示までの時間と同じではありません。100回の実行は、記録上、完了まで9秒でした。待ち行列や処理の時間もあるので、いつでも2秒で結果が見られるという意味ではありません。

回数を増やすと、今回は半分に近づいた

100回では、0が出た割合は60%でした。半分の50%から10ポイントずれています。1,000回では51%で、50%からのずれは1ポイントでした。0の回数だけを見れば、半分からのずれは、どちらも10回です。分母が違うので、割合で比べます。

同じ確率で独立に繰り返せるなら、回数を増やすほど、割合のばらつきは小さくなる傾向があります。ただし、回数を増やすたびに必ず半分へ近づくわけではありません。今回は2回の結果の比較であり、装置の性能や、ずれの原因を決める実験ではありません。

何もしないで測ったら、必ず0？

もう1つ、Hなどの操作を置かずに測定する回路を、1,000回実行しました。最初に0に準備され、理想どおりに測れるなら、全部0になるはずです。この回の予想は記録していません。

1が出た割合は0.6%です。実際の装置には、状態の準備や読み取りなどの不完全さがあります。ただし、この6回がどの原因によるものかは、今回の結果だけでは分かりません。誤りへの対策は「量子エラー訂正を、数式なしで学んでみる」で説明しています。今回、エラー訂正を試したわけではありません。

この回は、装置の使用時間が2秒でも、完了までの記録は1分5秒でした。装置を使った時間と、結果を待った時間を区別する例です。

今回記録したこと

• 100回では0と1が60対40、1,000回では510対490でした。
• 今回は、回数を増やしたほうが割合は半分に近づきました。
• 操作を置かずに測った回でも、1が6回混じりました。原因は特定していません。

IBMの取り組み全体はIBMの記事にまとめています。今回は、その会社の将来計画とは分けて、自分の予想と実際の結果を記録しました。

実行の記録

• 実行日：2026年10月14日
• 装置：ibm_marrakesh（画面表示：156量子ビット、Heron r2）
• プラン：IBM Quantum Platform、Open Plan（open-instance）
• 回路と回数：H→測定を100回・1,000回、測定のみを1,000回
• 画面の「0000」「0001」は、今回測定したq[0]（今回使った量子ビット）について右端の0・1を読みました。ほかの桁の0を、別の量子ビットも測定した証拠とはみなしません。

今回の用語集

• 量子ビット：量子コンピュータで情報を扱う単位です。
• H：0に準備した量子ビットから、測定で0と1が半分ずつ出る状態を作る操作です。
• ショット：準備から測定までの1回を数える単位です。

出典

• 筆者のIBM Quantum実行記録・結果画面（2026年10月14日）。この記事の実測値と予想の出典です。
• IBM Quantum Documentation, IBM Quantum Composer（2026年10月14日確認）。回路の編集、ショット、編集画面のシミュレーションと実機結果の違い。
• IBM Quantum Documentation, Plans overview（2026年10月14日確認）。Open Planの基本枠は、過去28日間の利用量で数える最大10分です。追加枠の案内もあるため、利用時は最新の公式条件を確認してください。
• IBM Quantum Learning, Quantum mechanics basics（2026年10月14日確認）。Hと測定の基礎。

更新履歴

• 2026年10月16日：じいじのやわらか解説を短縮して冒頭へ移し、用語と確率の補足の配置を見直しました。ショットの説明を統一しました。今回の確認範囲は、この変更と表示です。既存記事全体の事実を再調査したものではありません。
• 2026年10月16日：じいじのやわらか解説と「今回出た言葉」を追記。今回の確認範囲は追加した説明と配置です。既存記事の事実全体を再調査した日付ではありません。
• 2026年10月14日：IBM Quantumでのコインの実行結果と予想、測定だけを行った結果を記録しました。