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양자계산과 양자정보 
마이클 A. 닐슨, 이승준 ㅣ 에이콘출판 ㅣ Quantum Computation and Quantum Information
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2022년 10월 21일/ 초판
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924page/181*252*58/2365g
  • ISBN
9791161756806/1161756809
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  • 상세정보
  • 양자계산과 양자정보의 바이블로 불리는 이 책은 명저로 평가받으며 이 분야에서 최고의 교재로 자리 잡고 있다. 출간된 지 22년이 지났어도 1990년대 양자 컴퓨팅 격동기의 지식이 고스란히 집약돼 있다. 그리고 현재의 기술이 그 지식에 바탕을 두고 있으므로 지금까지도 책의 가치를 인정받고 있다. 풍부한 그림과 연습 문제가 수록돼 있어 해당 주제의 과정을 섭렵하기에 좋으며 물리학, 컴퓨터 과학, 수학, 전기공학 분야 등의 고급 대학생에서부터 연구자에 이르기까지 흥미를 갖고 읽을 만한 책이다.
  • ◈ 이 책의 구성 ◈ 구체적인 내용을 먼저 소개한 뒤에 좀 더 일반적인 내용을 설명하는 방식으로, 양자정보보다 양자계산을 먼저 알아볼 것이다. 구체적인 양자 오류정정 코드를 먼저 다룬 뒤에 좀 더 일반적인 양자정보이론의 결과들을 설명한다. 그리고 책 전반에 걸쳐서 예제를 먼저 소개한 후, 일반적인 이론을 전개하고자 시도할 것이다. 1부에서는 양자계산 및 양자정보 분야의 주요 아이디어와 결과에 대한 전반적인 개요를 다루고 양자계산 및 양자정보를 깊이 있게 이해하는 데 필요한 컴퓨터 과학, 수학, 물리학의 배경지식으로 나아간다. 1장은 이 분야의 역사적 발전과 근본적인 개념을 알아보는 개론 장이며 주요 미해결 문제를 언급한다. 여기 지식은 컴퓨터 과학이나 물리학 배경 없이도 알 수 있게 구성했다. 좀 더 자세히 알 수 있는 배경지식은 2장과 3장에 다루며, 양자역학과 컴퓨터 과학의 기본 개념을 깊이 있게 설명한다. 자신의 지식 정도에 따라 1부의 각 장을 집중적으로 봐도 되고, 나중에 양자역학 및 컴퓨터 과학의 기본 지식에 미흡한 점이 있을 때 다시 1장에서 3장을 들춰봐도 좋다. 2부에서는 양자계산에 관해 자세히 설명한다. 4장에서는 양자계산을 수행하는 데 필요한 근본 요소에 대해 설명하고 좀 더 정교한 양자계산 애플리케이션을 개발하는 데 사용할 수 있는 기초 연산을 많이 제시한다. 5장과 6장에서는 현재 2개의 근본 알고리듬으로 알려진 양자 푸리에 변환과 양자탐색 알고리듬에 대해 기술한다. 5장에서는 인수분해 및 이산대수 문제를 해결하기 위해 양자 푸리에 변환을 사용하는 방법과 이들 결과가 암호 기법에 끼친 중요성에 대해서도 설명한다. 7장에서는 실험실에서 성공적으로 입증된 몇 가지 실현 사례를 사용해 양자 컴퓨터의 물리적 구현을 위한 일반적인 설계 원칙과 기준을 설명한다. 3부는 양자정보에 관한 것이다. 양자정보란 무엇인지, 양자상태를 사용해 어떻게 정보를 표현하고 전달하는지, 양자정보 및 고전정보의 손상을 어떻게 묘사하고 처리하는지 다룬다. 8장에서는 현실적인 양자정보 처리를 이해하는 데 필요한 양자 노이즈의 특성 그리고 양자 노이즈를 이해하기 위한 강력한 수학 도구인 양자연산 형식체계에 관해 설명한다. 9장에서는 양자정보에 대한 거리측도(distance measure)를 설명하는데 이는 양자정보의 두 항목이 유사하다고 말하는 것이 무엇을 의미하는지 양적으로 정밀하게 알려준다. 10장에서는 양자 오류정정 코드에 대해 설명하는데 이 코드를 사용해 노이즈 영향으로부터 양자계산을 보호할 수 있다. 10장의 중요한 성과는 임계값 정리(threshold theorem)인데, 이 정리는 현실적인 노이즈 모델의 경우 노이즈는 원칙적으로 양자계산에 심각한 방해가 되지 않는다는 것을 보여준다. 11장에서는 엔트로피의 기본정보이론 개념을 소개하며 고전정보이론과 양자정보이론 양쪽의 많은 엔트로피 특성을 설명한다. 마지막으로 12장에서는 양자상태와 양자통신 채널의 정보 전달 특성에 대해 논의하며, 고전정보 및 양자정보를 전송할 때와 비밀 정보를 전송할 때 시스템이 지닐 수 있는 이상하고 흥미로운 특성을 자세히 설명한다. 많은 확인문제와 연습문제가 포함하고 있다. 확인문제는 기본 지식을 잘 이해하게 하며 본문 중에 나온다. 짧은 시간 내에 풀 수 있을 것이다. 연습문제는 각 장의 끝에 나오며 본문에서 충분히 다루지 않은 새롭고 흥미로운 지식을 소개한다. 연습문제는 종종 여러 부분으로 나누어져 있으며, 어느 정도 깊이 있는 사고력을 요한다. 어떤 문제는 이 책이 출판될 당시 미해결 상태였다. 이런 문...
  • 1부. 기본 개념 1장. 소개와 개요 __1.1 전체적 관점 __1.1.1 양자계산 및 양자정보의 역사 __1.1.2 향후 방향 __1.2 양자비트 __1.2.1 다수 큐비트 __1.3 양자계산 __1.3.1 단일 큐비트 게이트 __1.3.2 다수 큐비트 게이트 __1.3.3 계산기저 이외의 기저에서의 측정 __1.3.4 양자회로 __1.3.5 큐비트 복사 회로? __1.3.6 예: 벨 상태 __1.3.7 예: 양자 텔레포테이션 __1.4 양자 알고리듬 __1.4.1 양자 컴퓨터에서의 고전 계산 __1.4.2 양자 병렬성 __1.4.3 도이치 알고리듬 __1.4.4 도이치-조사 알고리듬 __1.4.5 양자 알고리듬 요약 __1.5 실험적 양자정보 처리 __1.5.1 슈테른-게를라흐 실험 __1.5.2 실제적인 양자정보 처리에 대한 전망 __1.6 양자정보 __1.6.1 양자정보이론: 예제 문제 __1.6.2 더 넓은 맥락에서의 양자정보 __역사와 추가자료 2장. 양자역학 입문 __2.1 선형대수 __2.1.1 기저와 선형독립 __2.1.2 선형연산자와 행렬 __2.1.3 파울리 행렬 __2.1.4 내적 __2.1.5 고유벡터와 고윳값 __2.1.6 수반 연산자와 에르미트 연산자 __2.1.7 텐서곱 __2.1.8 연산자 함수 __2.1.9 교환자와 반교환자 __2.1.10 극분해와 특이값 분해 __2.2 양자역학의 공준 __2....
  • 마이클 A. 닐슨 [저]
  • 퀸즐랜드대학교에서 교육을 받았으며 뉴멕시코대학교에서 풀 브라이트 장학생으로 다녔다. 로스 알라모스 국립연구소에서 근무했고 칼텍에서는 리처드 체이스 톨먼 펠로우였으며, 퀸즐랜드대학교의 양자정보 과학재단 교수이자 연맹 펠로우였고 페리미터(Perimeter) 이론 물리학 연구소의 선임 교수였다. 오픈 사이언스(open science)에 관한 책을 집필하기 위해 페리미터 연구소를 떠났으며 지금은 캐나다 토론토에서 살고 있다.
  • 이승준 [저]
  • 연세대학교에서 천문학을 전공했고 한아시스템에서 소프트웨어 엔지니어로 근무했으며, 현재 프리랜서로 일하고 있다. 에이콘출판사에서 출간한 『(개정판) C & C++ 시큐어 코딩』(2015), 『닷넷 개발자를 위한 AngularJS』(2016), 『파이썬 분산 컴퓨팅』(2016), 『Angular 2 컴포넌트 마스터』(2016), 『유니티 게임 개발을 위한 절차적 콘텐트 생성』(2017), 『React 16 핵심 정리 2/e』(2018), 『자연어 처리의 이론과 실제』(2018), 『React 16 Tooling』(2018)을 번역했다.
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