1 양자역학 기초
이 장에서는 양자 컴퓨팅을 뒷받침하는 양자 역학의 기본 원리를 탐구합니다. 양자 역학은 미시적 수준에서 입자의 거동을 설명하는 물리학의 한 분야입니다. 파동-입자 이중성, 중첩, 불확정성 원리와 같은 개념에 대해 논의할 것입니다. 이러한 원리를 이해하는 것은 양자 컴퓨터의 기능을 이해하는 데 중요합니다.
2 큐비트와 중첩
큐비트 또는 양자 비트는 양자 컴퓨팅의 기본 정보 단위입니다. 0 또는 1만 나타낼 수 있는 기존 비트와 달리 큐비트는 상태의 중첩으로 존재할 수 있습니다. 큐비트가 동시에 여러 상태에 있을 수 있어 병렬 처리가 가능하고 계산 능력이 기하급수적으로 증가하는 중첩의 개념을 탐구합니다.
3 양자 게이트와 알고리즘
양자 게이트는 고전적인 논리 게이트와 유사하며 큐비트를 조작하는 데 사용됩니다. 특정 계산을 수행하기 위해 큐비트에서 작업을 수행하는 Hadamard 게이트, Pauli 게이트 및 제어 게이트와 같은 다양한 양자 게이트를 살펴봅니다. 또한 Shor의 알고리즘 및 Grover의 알고리즘과 같은 양자 알고리즘을 소개하여 특정 문제를 해결하는 데 있어 기존 알고리즘에 비해 장점을 강조합니다.
4 양자 얽힘
양자 얽힘은 두 개 이상의 큐비트가 거리에 관계없이 상관 관계가 되는 현상입니다. 얽힘의 개념과 양자 컴퓨팅에 미치는 영향을 살펴보겠습니다. 얽힌 큐비트는 양자 순간이동, 안전한 통신 및 보다 효율적인 알고리즘을 가능하게 합니다.
5 양자 측정 및 디코히어런스
양자 측정을 통해 큐비트의 중첩을 명확한 상태로 축소하여 큐비트에서 정보를 추출할 수 있습니다. 우리는 측정 프로세스와 양자 시스템과의 관계를 탐구할 것입니다. 또한 환경 상호작용으로 인한 양자 결맞음의 손실을 의미하는 디코히어런스로 인한 문제에 대해 논의할 것입니다. 양자 계산의 오류를 완화하려면 측정 및 디코히어런스를 이해하는 것이 중요합니다.
양자 역학의 기초, 큐비트, 양자 게이트, 얽힘, 측정 및 비결맞음에 대해 탐구함으로써 다음 장에서 양자 컴퓨팅의 필요성과 잠재력을 탐구하는 데 필요한 지식을 확립할 것입니다.
・2023. 5. 30.