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
“대한민국 양자컴퓨터 연구를 개척한 물리학자”
_김재완(물리학자, 고등과학원 부원장
학계와 대중 사이에 벌어진 이 지식의 틈을 메우기 위해 이순칠 카이스트 교수가 교양도서를 집필했다. 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. 양자역학의 기초부터 양자컴퓨터와 양자암호의 핵심 원리, 양자정보기술의 동향과 전망까지, 독자들은 이 책 단 한 권만으로도 양자컴퓨터의 정수를 고스란히 접할 수 있다.
양자역학의 기본부터 양자정보기술의 최전선까지
우리가 알아야 하는 양자컴퓨터의 모든 것
“양자컴퓨터를 이해하는 데 필요한 것을 모두 설명했다.”
책의 구성을 살펴보면 이 책이 양자컴퓨터의 A부터 Z까지를 총망라했다는 사실이 확연히 드러난다. 전반부인 1, 2부는 양자컴퓨터를 이해하기 위해서 반드시 알아야 하는 양자역학의 기본을 다룬다. 먼저 1부는 양자역학은 아무도 이해할 수 없다는 사실을 지적하면서 시작한다. 이어서 세상의 삼라만상은 모두 입자인 동시에 파동이라는 과학적 팩트를 설명하고, 양자역학의 핵심 원리인 중첩성과 확률적 해석에 대한 내용을 양자 피아노라는 독창적인 비유를 곁들여 알기 쉽게 전달한다.
2부는 주로 ‘얽힘’이라는 기묘한 양자역학적 현상을 설명한다. 입자 여러 개의 상태가 중첩되어 있을 때 그 입자들이 ‘얽혀 있다’라고 하는데, 바로 이 현상이 양자원격이동(양자전송과 같은 SF에서 볼 법한 기술과 양자컴퓨터의 밑바탕이 된다. 얽힘과 관련하여 이 책은 아인슈타인이 다른 물리학자들과 공저하여 양자역학을 비판한 기념비적인 논문 ‘EPR 패러독스’의 논지를 살펴보는데, 이 부분을 이보다 쉽고 충실하게 설명한 책은 없을 것이다. 중첩성과 얽