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퀀텀의 세계

세상을 뒤바꿀 기술, 양자컴퓨터의 모든 것
이순칠 지음
해나무

2021년 12월 23일 출간

종이책 : 2021년 12월 20일 출간

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파일 정보 epub (49.09MB)
ISBN 9791164051526
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작품소개

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양자컴퓨터 연구의 국내 최고 권위자 이순칠 카이스트 교수가 집필한 양자역학·양자컴퓨터 입문 교양도서. 전문 지식이 없는 독자에게 양자컴퓨터의 원리와 용도를 충실히 설명하고 쉽게 이해시키기 위해 기획된 책이다. 양자역학의 기본부터 양자정보기술의 최전선까지 우리가 알아야 하는 양자컴퓨터의 모든 것이 담겼다.
이순칠 교수는 대한민국 양자정보 1세대 연구자로서, 국내 최초로 병렬처리 양자컴퓨터를 개발하여 “대한민국 양자컴퓨터 연구를 개척한 물리학자”라는 평을 받고 있다. 이 책은 저자가 30여 년간 진행한 카이스트 양자역학 강의의 핵심을 오롯이 담아놓은 책으로, 듣기만 해도 어려워 보이는 양자역학과 양자컴퓨터가 알기 쉽고 매력적인 대상으로 재탄생한다. 독창적인 비유와 흥미진진한 스토리텔링을 통해 양자정보 세계의 놀라운 현상들을 사칙연산만 할 줄 알면 이해할 수 있게 풀어놓았다.
양자컴퓨터는 언젠가 반드시 만들어진다. 개발되기만 하면 단번에 세상의 모든 기반을 송두리째 뒤흔들 기술이기에, 양자컴퓨터는 이제 우리 모두가 알아야 할 교양 지식이 되었다. 그동안 수많은 양자컴퓨터 이슈를 접하면서도 정작 그 알맹이를 제대로 살펴볼 기회는 드물었던 상황에서, 이 책은 양자컴퓨터라는 미래 기술의 이해에 목말라했던 독자들에게 더없이 좋은 기회가 될 것이다.
들어가며
프롤로그 | 서기 2037년

1부 첫 번째 세미나 | 양자의 전성시대
1장 | 양자물리는 이해가 되지 않는다
2장 | 양자물리의 탄생
3장 | 입자의 파동성
4장 | 중첩과 기본 가설
5장 | 불확정성 원리

2부 두 번째 세미나 | 양자의 암흑시대
6장 | 얽힘
7장 | EPR
8장 | 암흑기

3부 세 번째 세미나 | 양자의 르네상스
9장 | 양자정보기술의 탄생
10장 | 원격이동
11장 | 양자컴퓨터의 등장
12장 | 양자컴퓨터의 기본연산
13장 | 양자연산의 물리적 구현
14장 | 양자컴퓨터 하드웨어
15장 | 양자컴퓨터 소프트웨어

4부 네 번째 세미나 | 암호
16장 | 암호 이야기
17장 | 그로버의 데이터검색 알고리즘
18장 | 쇼어의 소인수분해 알고리즘
19장 | 양자암호통신

5부 다섯 번째 세미나 | 양자컴퓨터의 현재와 미래
20장 | 양자기술의 현재
21장 | 양자기술의 미래

에필로그 | 서기 2037년 후기
감사의 말
찾아보기

물리적으로 어떻게 구현되는지 들여다본다. 양자컴퓨터의 원리를 이해하기 어려운 이유 가운데 하나는 양자컴퓨터가 우리 눈에 보이지 않는 입자들의 거동을 통해 작동하기 때문이다. 하지만 저자는 머릿속에 쉽게 그려볼 수 있는 ‘회전하는 자석’이라는 상황을 도입하여 이를 통해 양자컴퓨터의 원리를 쉽게 설명해낸다.
4부는 양자컴퓨터 소프트웨어인 데이터검색 알고리즘과 소인수분해 알고리즘의 원리를 설명함으로써 양자컴퓨터가 어떻게 비밀키 암호와 공개키 암호를 모두 격파할 수 있는지 살펴본다. 현대 사회는 인터넷 암호화와 인증 시스템을 기반으로 작동하고 있는데, 양자컴퓨터의 성능이 좋아질수록 암호체계가 더욱 큰 위협을 받게 되므로 이를 살펴보는 일은 대단히 중요하다. 5부는 양자정보기술의 현재를 짚어보고 미래를 전망해본다.

독창적인 비유, 흥미진진한 스토리텔링
사칙연산만 할 줄 알면 이해할 수 있는
양자정보 세계의 놀라운 현상들

『퀀텀의 세계』는 놀랍게도 수식을 사용하지 않고 독창적인 비유를 곁들여 모든 내용을 설명한다. 양자역학도 어려운데, 그것을 응용한 양자컴퓨터의 원리를 비전공자들에게 명쾌하게 설명하기란 굉장히 어려운 일이다. 하지만 저자는 독창적인 비유를 적재적소에 사용하여 사칙연산만 할 줄 알면 무리 없이 술술 내용을 이해할 수 있게 했다. 얼핏 들어봐도 아리송한 양자 세계의 중첩과 확률적 해석을 피아노의 화음 연주에 비유하여 설명하는가 하면, 얽힘과 같은 기묘하고도 복잡한 양자 현상을 남녀의 사교춤에 빗대어 명쾌하게 설명해낸다. 일반 과학책답지 않은 유머스러운 문체와 마치 독자와 이야기를 나누는 듯한 서술 방식 또한 낯선 개념을 부담 없이 받아들이게 하는 데 한몫을 톡톡히 해낸다.
흥미진진한 스토리텔링을 가미하여 독자들의 접근성을 높인 것 또한 이 책의 큰 특징이다. 독특하게도 이 책은 액자식 구성을 취하고 있다. 미래의 한 국가에서 양자컴퓨터 개발팀의 수장이 대통령을 청자로 다섯 차례의 세미나를 연다는 것이 외부 이야기이고, 그 세미나의 내용이 내부 이야기로 펼쳐지며 양자역학과 양자컴퓨터가 상세히 설명된다. 마치 소설처럼 독자를 단숨에 사로잡는 이 액자식 이야기는 양자컴퓨터가 최초로 개발되면 어떤 일이 벌어질지에 대한 저자의 예측이기도 하다. 이 책에는 또한 각 장 말미에 ‘물리학자들이 사는 세상’이라는 코너가

작가정보

저자(글) 이순칠

저자 : 이순칠
카이스트 물리학과 교수. 양자컴퓨터 과학의 국내 최고 권위자로 꼽히는 물리학자. 국내 최초로 병렬처리 양자컴퓨터를 개발해 주목을 받았다. 1989년에 미국의학과학학회가 수여하는 실비아 소킨 그린필드상을 수상했다. 2015년부터 한국물리학회 응집물질물리분과 위원장을 맡고 있다. 서울대학교 물리학과를 졸업하고, 미국 노스웨스턴 대학교에서 핵자기공명 양자컴퓨터 연구로 물리학 박사학위를 받았다. 저서로는 『보이지 않는 것들의 물리학』 『양자컴퓨터-21세기 과학혁명』이 있다.

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