양자정보이론
Polyak은 용어가 처음 등장하는 논문인 양자 정보 이론을 발표했습니다. 40월에 이론 물리학에서 가장 인기 있는 섹션 중 하나인 이 섹션은 창립 90주년과 장로 탄생 1975주년이라는 이중 기념일을 기념했습니다. XNUMX년 교수. Torun에 있는 Nicolaus Copernicus University의 물리학 연구소의 Roman S. Ingarden은 그의 연구 "정보의 양자 이론"을 발표했습니다.
로만 S. 잉가든
이 작업은 현재 물리학의 "가장 뜨거운" 영역 중 하나인 양자 정보 이론의 체계적 구조 다이어그램을 처음으로 제시했습니다. 많은 사람들이 그녀의 탄생에 참석했습니다. 60 년대와 70 년대에 교수의지도하에. Torun에 있는 Nicolaus Copernicus 대학 수리 물리학과의 Ingarden은 정보 이론과 현대 물리학의 다른 기본 이론 간의 관계에 대한 연구를 수행했습니다. 그 당시 열역학 및 양자 과정에서 정보 이동 법칙을 연구하는 많은 과학 논문이 작성되었습니다. “그 당시에는 물리학과 철학의 경계에서 균형을 잡는 매우 혁신적인 접근 방식, 일종의 지적 낭비였습니다. 세상에는 Ingarden 교수 팀과 직접 작업하기 위해 우리 연구소를 자주 방문하는 협소한 지지자들이 있었습니까? ? 교수는 말한다. 니콜라우스 코페르니쿠스 대학교 물리학 연구소의 Andrzej Jamiolkowski. 그때 Lindblad-Kossakovsky 진화 생성기와 Yamiolkovsky 동형사상이라는 일반적으로 사용되는 개념이 이론 물리학에 도입되었습니다. 교수 Ingarden은 물리학에서 정보 개념의 근본적인 중요성에 대해 정확한 것으로 밝혀졌습니다.
90년대에는 양자물리학의 실험 방법의 비약적인 발전으로 인해 광자와 같은 양자 물체를 이용하여 정보를 저장하고 전송하는 최초의 실험이 이루어졌다. 이 경험은 양자 통신을 위한 새로운 고성능 기술 개발을 위한 길을 열었습니다. 그 결과는 과학과 기술의 세계에 큰 관심을 불러일으켰습니다. 양자 정보 이론은 현대 물리학의 본격적인 최신 유행 분야가 되었습니다. 현재 양자 정보와 관련된 문제는 전 세계 연구 센터에서 연구되고 있으며 가장 인기 있고 역동적으로 발전하는 물리학 분야 중 하나이며 미래가 밝습니다.
현대 컴퓨터는 고전 물리학의 법칙에 따라 작동합니다. 그러나 전자 회로는 점점 작아지고 있어서 양자 세계의 특징인 효과를 곧 알아차리게 될 것입니다. 그런 다음 소형화 과정 자체가 게임의 규칙을 고전에서 양자로 변경하도록 강요할 것이라고 양자 컴퓨팅 개발에 대한 전망을 설명합니다. Nicolaus Copernicus 물리학 연구소의 이론 물리학과의 Milos Michalsky 박사 대학교. . 양자 정보는 복사가 불가능하다는 등의 비직관적인 속성이 많은 반면, 고전 정보를 복사하는 것은 문제가 되지 않습니다. 또한 최근에는 양자 정보가 부정적일 수 있다는 사실이 알려졌습니다. 이는 일반적으로 정보의 일부를 수신한 시스템이 더 많은 정보를 포함할 것으로 예상하기 때문에 특히 놀랍습니다. 그러나 고전적인 인간의 관점에서 볼 때 가장 주목할 만하고 동시에 양자 정보의 운반자로서 양자 상태의 잠재적으로 매우 유용한 특성은 상태 중첩을 생성하는 능력입니다.
최신 컴퓨터는 조건부로 "0"과 "1"이라고 하는 두 가지 상태 중 하나만 있을 수 있는 클래식 비트로 작동합니다. 양자 비트는 다릅니다. 상태의 혼합(중첩) 상태로 존재할 수 있으며 읽을 때만 값이 "0" 또는 "1"이 됩니다. 처리되는 정보의 양이 증가함에 따라 그 차이를 볼 수 있습니다. 고전적인 10비트 컴퓨터는 이러한 레지스터의 1024(2^10) 상태 중 하나만 한 번에 처리할 수 있지만 양자 비트 컴퓨터는 모두 처리할 수 있습니다. 그것도 한 걸음.
예를 들어 양자 비트 수를 100으로 늘리면 단일 주기에서 천억 개 이상의 상태를 처리할 수 있는 가능성이 열립니다. 따라서 충분한 수의 양자 비트로 작동하는 컴퓨터는 매우 짧은 시간에 양자 데이터를 처리하기 위한 특정 알고리즘, 예를 들어 큰 자연수를 소인수로 분해하는 것과 관련된 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 수백만 년을 계산하는 대신 몇 시간 또는 몇 분 안에 결과가 준비됩니다.
Quantum information은 이미 최초의 상용 응용 분야를 찾았습니다. 정보 처리의 양자 법칙이 교환된 콘텐츠의 완전한 기밀성을 보장하는 데이터 암호화 방법인 양자 암호화 장치는 몇 년 동안 시장에 출시되었습니다. 현재 일부 은행에서는 양자 암호화를 사용하고 있지만 미래에는 이 기술이 실패할 가능성이 높으며 예를 들어 완전히 안전한 ATM 거래 또는 인터넷 연결을 허용할 것입니다. 교수의 선구적인 작업을 소개하는 "수리 물리학에 대한 보고서"를 한 달에 두 번 발행합니다. Ingarden Quantum Information Theory는 Nicolaus Copernicus 대학 물리학 연구소의 수학 물리학과에서 발행하는 두 개의 정기 간행물 중 하나입니다. 다른 하나는 "개방 시스템 및 정보 역학"입니다. 두 저널 모두 Philadelphia Thomson Scientific Master Journal의 가장 영향력 있는 과학 저널 목록에 포함되어 있습니다. 또한 "Open Systems and Information Dynamics"는 과학고등교육부 순위에서 가장 높은 점수를 받은 폴란드 과학 저널 60개(XNUMX개 중) 그룹에 포함되어 있습니다. (이 자료는 토룬에 있는 니콜라우스 코페르니쿠스 대학교 물리학 연구소와 국립 양자 기술 연구소의 보도 자료를 기반으로 합니다.)
