양자정보과학
Quantum information science에 관한 일련의 기사의 일부 |
양자역학 |
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정보과학 |
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일반적인 측면 |
관련 필드 및 하위 필드 |
양자정보과학은 양자역학 원리를 이용해 정보의 분석, 처리, 전달을 이해하고자 하는 학문 간 분야이다.그것은 정보과학 연구와 물리학에서의 양자 효과를 결합한다.여기에는 계산 모델의 이론적 문제와 양자 정보로 할 수 있는 것과 할 수 없는 것을 포함한 양자 물리학의 보다 실험적인 주제가 포함됩니다.양자정보이론도 쓰이지만 실험연구를 포괄하지 못하고 양자정보처리를 다루는 양자정보과학의 하위 분야와 혼동될 수 있다.
이공계 연구
양자 순간이동, 양자 얽힘, 양자 컴퓨터 하드웨어의 제조를 이해하기 위해서는 양자 물리학과 공학에 대한 철저한 이해가 필요하다.2010년대 이후, 구글과 IBM과 같은 회사들이 양자 컴퓨터 하드웨어 연구에 많은 투자를 하면서, 양자 컴퓨터 제조에 있어 괄목할 만한 진전이 있었습니다.오늘날, 100 큐비트 이상의 양자 컴퓨터를 만드는 것이 가능하다.그러나 양자 컴퓨터 제작에 적합한 재료가 부족하기 때문에 오류율이 매우 높습니다.마요라나 페르미온은 부족한 핵심 재료 중 하나일 수 있다(Chiu 등, Mod. 목사).Phys. 88, 2016).[citation needed]
양자암호장치도 이미 상용화됐다.냉전시대 스파이들 사이에서 널리 쓰였던 원타임패드라는 오래된 암호가 있다.랜덤 키의 긴 시퀀스를 사용합니다.두 사람이 같은 랜덤 키를 안전하게 교환했다면 실수로 한 타임패드를 해독할 수 있습니다.단, 키 교환에 양자 얽힘 입자 쌍을 사용함으로써 키 교환 문제를 해결할 수 있다.무복제정리와 파동함수 붕괴와 같은 양자역학적 법칙은 무작위 키의 안전한 교환을 위한 기초를 제공합니다.따라서 양자 얽힌 입자를 운반할 수 있는 소자의 제조는 중요한 과학 및 공학적 목표이다.
양자 컴퓨터용 프로그래밍 언어도 필요합니다.Qiskit, Cirq 및 Q Sharp은 인기 있는 양자 프로그래밍 언어입니다.
관련 수학 과목
양자 알고리즘과 양자 복잡도 이론은 알고리즘과 계산 복잡도 이론의 두 과목이다.1994년, 수학자 피터 쇼어는 그의 소수 인수분해 알고리즘을 발표했다.4000개의 논리 큐비트 양자컴퓨터가 있다면 쇼어 알고리즘을 이용하면 RSA, ECC 등 가장 널리 사용되는 암호를 위협할 수 있다.그것은 많은 나라들에게 심각한 보안 문제를 야기할 수 있다.따라서 그의 논문은 양자 컴퓨팅 연구에 많은 투자를 유발했습니다.많은 수학자와 암호학자들은 양자 컴퓨팅 시대로 진입할 준비를 하고 있습니다.포스트 양자 암호화를 참조하십시오.
「 」를 참조해 주세요.
- 정보 이론
- 양자역학
- 양자 컴퓨팅
- 양자 오차 보정
- 양자 정보 이론
- 양자암호학 및 그 일반화, 양자통신
- 양자 통신의 복잡성
- 정보이론의 관점에서 본 양자 얽힘
- 양자 밀도 부호화
- 양자 순간이동
- 얽힘 보조 고전 용량
- 무통신 정리
- 양자 용량
- 양자 통신 채널
- 양자 결정 트리의 복잡성
- 양자 컴퓨팅 및 통신 연대표
참조
- Nielsen, Michael A.; Chuang, Isaac L. (June 2012). Quantum Computation and Quantum Information (10th anniversary ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780511992773. OCLC 700706156.
외부 링크
- Quantiki – 양자 정보 과학 포털 및 Wiki.
- ERA 파일럿 QIST WP1 양자 정보 처리 및 통신에 관한 유럽 로드맵
- QIIC – Imperial College London의 Quantum Information.
- QIP – 리즈 대학 양자 정보 그룹.리즈 대학의 양자 정보 그룹은 양자 정보의 다양한 측면을 연구하는 데 관여하고 있다.이것은 알고리즘, 양자 계산에서부터 정보 처리의 물리적 구현과 양자 역학의 근본적인 문제에 이르기까지 다양합니다.또한 일반 사용자를 위한 몇 가지 기본 튜토리얼도 포함되어 있습니다.
- 수학 및 양자 정보에 관한 mathQI 연구 그룹.
- 서던캘리포니아대학교 양자정보과학기술센터
- CQuIC 양자 정보 및 제어 센터(뉴멕시코 대학, 애리조나 대학)의 이론 및 실험 그룹을 포함합니다.
- 싱가포르 국립대학교 양자 기술 CQT 센터
- CQC2T 양자계산통신기술센터
- QST@LSU Louisiana State University 양자과학기술그룹