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양자 컴퓨팅 입문

: 간결하게 배우는 양자 컴퓨팅

[ 2020년 대한민국학술원 우수학술도서 선정도서 ] 에이콘 데이터 과학 시리즈이동
리뷰 총점8.0 리뷰 1건 | 판매지수 474
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품목정보

품목정보
출간일 2020년 01월 31일
쪽수, 무게, 크기 256쪽 | 150*228*15mm
ISBN13 9791161753867
ISBN10 1161753869

이 상품의 태그

책소개 책소개 보이기/감추기

양자역학에 대한 사전 지식이 없는 이들에게 양자 컴퓨팅 시스템의 개념과 작동 방식을 간결하게 설명하는 책이다. 고전 물리학과 선형 대수, 기초적인 디지털 설계를 접한 적은 있으나 양자 정보 처리에는 익숙하지 않은 독자가 핵심 개념을 쉽게 파악할 수 있도록 쓰였다. 수학을 완전히 배제하고 내용을 너무 가볍게 다루는 책은 싫고, 전공 연구자만 볼 수 있도록 너무 어렵게 다루는 책은 부담스러운 이들에게 유용한 양자 컴퓨팅 입문서다.

목차 목차 보이기/감추기

1장, ‘복소수, 벡터 공간, 디랙 표기법’에서는 복소수와 벡터의 내용을 복습한다. 또한 양자역학에서 양자 상태를 나타내는 데 널리 쓰이는 디랙(Dirac)의 브라-켓 표기법(bra-ket notation)을 소개한다.

2장, ‘기초 양자역학’에서는 양자역학의 발전을 설명하고, 원자 수준과 아원자 수준에서 물질의 움직임을 다룬다.

3장, ‘행렬과 연산자’에서는 행렬과 연산자를 전반적으로 다룬다. 연산자는 양자 계산에 폭넓게 사용되며, 양자 상태에 작용해 양자 상태를 변화시킨다. 양자 컴퓨팅에서 모든 연산자는 선형 연산자며, 행렬로 표현된다.

4장, ‘부울 대수, 논리 게이트, 양자 정보 처리’에서는 부울 대수와 고전 논리 게이트의 기본 내용을 설명한다. 또한 양자 정보 처리의 원리를 자세히 설명하고 큐비트(qubit)를 소개한다. 고전 컴퓨터에서 비트(bit)가 정보의 기본 단위인 것처럼 양자 컴퓨터에서는 큐비트가 정보의 기본 단위다.

5장, ‘양자 게이트와 양자 회로’에서는 양자 게이트를 자세히 살펴본다. 양자 게이트는 수학적으로 변환 행렬로 표현된다. 단일 큐비트 게이트 연산과 2 큐비트 게이트 연산을 상세히 설명한다.

6장, ‘텐서곱, 중첩, 양자 얽힘’에서는 매혹적인 양자 입자의 두 가지 특징인 중첩(superposition)과 얽힘(entanglement)을 설명하는데, 두 가지 모두 양자 컴퓨팅에 사용된다. 중첩과 얽힘의 개념을 이해하려면 텐서곱(tensor product)에 어느 정도 익숙해야 한다. 따라서 텐서곱을 간단히 소개한다.

7장, ‘순간 이동과 초고밀도 코드화’에서는 양자 정보의 두 가지 고유한 특징인 순간 이동(teleportation)과 초고밀도 코드화(superdense coding)를 알아본다. 순간 이동은 고전적인 비트만 보내 양자 데이터를 전송하는 기능이다. 반면에 초고밀도 코드화는 하나의 큐비트만 보내 두 개의 고전적인 비트를 전송하는 데 사용된다.

8장, ‘양자 오류 정정’에서는 양자 시스템에서 발생할 수 있는 오류 유형과 이러한 오류를 수정하는 기술을 설명한다. 양자 컴퓨팅 시스템의 주요한 문제는 환경과 상호작용할 때마다 양자 비트(quantum bit, 큐비트)에 오류가 생길 수 있다는 점이다. 그러나 고전적인 오류 정정 코드와 마찬가지로 오류 정정 코드를 사용해 큐비트에 있는 오류를 검출하고 정정할 수 있다.

9장, ‘양자 알고리즘’에서는 양자 컴퓨팅이 많은 주목을 끌게 된 주요한 이유들 중 한 가지를 알아본다. 선형 대수의 수학 연산을 차용해 양자 정보를 조작할 수 있다. 이는 데이터베이스 검색이나 큰 정수의 인수 분해와 같은 특정 연산을 훨씬 빠르게 수행하는 양자 알고리즘의 개발로 이어졌다. 이러한 연산을 수행하려면 기존 컴퓨터가 필요하다. 유명한 양자 알고리즘 몇 가지를 설명한다.

10장, ‘양자 암호화’에서는 먼저 고전 암호화 시스템과 다양한 데이터 암호화 기술을 설명한다. 그런 다음 데이터를 인코딩하는 데 광자(photon, 빛의 입자)의 본질적인 양자 성질을 이용하는 양자 암호화의 원리를 알아본다. 양자 키 분배 프로토콜에서 중요한 몇 가지 기술도 알아본다.

저자 소개 (2명)

출판사 리뷰 출판사 리뷰 보이기/감추기

이 책에서 다루는 내용
■ 복소수, 벡터 공간, 디랙 표기법
■ 양자역학 기초
■ 행렬과 연산자
■ 부울 대수, 논리 게이트, 양자 정보 처리
■ 양자 게이트와 양자 회로
■ 텐서곱, 중첩, 양자 얽힘
■ 양자 순간 이동과 초고밀도 코드화
■ 양자 오류 정정
■ 양자 알고리즘
■ 양자 암호화

지은이의 말
양자 컴퓨팅(Quantum computing)은 매우 작은 원자 입자(atomic particles)와 아원자 입자(subatomic particles)의 움직임을 설명하는 양자역학의 원리를 바탕으로 한다. 입자들이 움직이는 방식을 이용해 양자 컴퓨터는 연산을 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 수행할 수 있다. 지난 이십 년 동안 양자 컴퓨팅은 물리학자와 컴퓨터 과학자, 전기 공학자들의 주요 연구 분야로 발전했다.
이 책은 양자 컴퓨팅에 ‘무난하게 입문’할 수 있도록 돕고자 한다. 일반적인 전기 공학이나 컴퓨터 과학, 물리학 학부 과정 수준을 넘어서는 기술적 지식을 요구하지 않는 선에서 양자 컴퓨팅 시스템의 개념과 작용을 설명한다.
세세한 수학적인 내용에 질리지 않으면서도 가독성 있고 이해하기 쉬운 방식으로 내용을 설명하는 것이 이 책의 주된 목표다. 내용을 이해하는 데 필요한 설명은 적절한 위치에 모두 들어 있다.

회원리뷰 (1건) 리뷰 총점8.0

혜택 및 유의사항?
구매 양자 컴퓨팅 입문 내용 평점4점   편집/디자인 평점4점 k***x | 2020.04.12 | 추천0 | 댓글0 리뷰제목
4차 산업 혁명, 블록체인, 인공지능등의 익히 잘 알려진 키워드들과 함께 ICT와 컴퓨터 공학에 관심을 가지신 분이라면 양자 컴퓨팅과 양자 암호라는 말에 어느 정도 익숙하실 것으로 생각됩니다그러나, 양자 역학이라는 학문 자체가 그것을 전공으로 하시는 분들까지도 제대로 이해하기는 어렵다고 할 정도이니 일반인들이야 말한 나위가 없겠지요그럼에도 불구하고 양자컴퓨터에 대한;
리뷰제목

4차 산업 혁명, 블록체인, 인공지능등의 익히 잘 알려진 키워드들과 함께 ICT와 컴퓨터 공학에 관심을 가지신 분이라면 양자 컴퓨팅과 양자 암호라는 말에 어느 정도 익숙하실 것으로 생각됩니다

그러나, 양자 역학이라는 학문 자체가 그것을 전공으로 하시는 분들까지도 제대로 이해하기는 어렵다고 할 정도이니 일반인들이야 말한 나위가 없겠지요

그럼에도 불구하고 양자컴퓨터에 대한 호기심과 궁금증이 계속 증폭되어 여러 도서를 검색하면서 지내던 중에 이번에 새로나온 양자 컴퓨팅 입문을 만나게 되었습니다


입문이라는 타이틀이 붙긴했지만,  이 책은 어렵습니다 

컴퓨터 공학과 양자 역학에 대한 이해도 그렇거니와 무엇보다 수학에 대한 기초를 가지신 분들 특히 행렬과 벡터는 기본이고 그 외 영역에서도 대학 수준 이상의 수학 실력을 지니신 분들께서 읽으셔야 그 내용을 파악할 수 있으실겁니다

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한줄평 (3건) 한줄평 총점 6.0

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구매 평점1점
오탈자와 수식 오류가 너무 많음. 돈이 아깝다.
1명이 이 한줄평을 추천합니다. 공감 1
a****9 | 2020.09.22
구매 평점4점
양자...예상했던거보다 어렵습니다
이 한줄평이 도움이 되었나요? 공감 0
k***x | 2020.03.05
구매 평점4점
...
이 한줄평이 도움이 되었나요? 공감 0
y*****9 | 2020.02.26
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