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
__2.2.1 상태공간
__2.2.2 진화
__2.2.3 양자 측정
__2.2.4 양자상태 구별
__2.2.5 사영 측정
__2.2.6 POVM 측정
__2.2.7 위상
__2.2.8 복합계
__2.2.9 양자역학: 세계관
__2.3 응용: 초고밀도 코딩
__2.4 밀도연산자
__2.4.1 양자상태의 앙상블
__2.4.2 밀도연산자의 일반 특성
__2.4.3 환산밀도연산자
__2.5 슈미트 분해와 정화
__2.6 EPR과 벨 부등식
지은이의 말
이 책에서는 양자계산 및 양자정보 분야의 주요 아이디어와 기법을 소개한다. 이 분야가 빠르게 발전하는 데다가 여러 학문이 관련돼 있기 때문에 처음 입문한 이들은 이 분야의 중요 기술과 결과에 대해 전체적인 윤곽을 잡기가 어려웠다. 따라서 이 책의 목적은 두 가지다. 첫째, 양자계산 및 양자정보를 이해하는 데 필요한 컴퓨터 과학, 수학, 물리학의 배경지식을 소개한다. 이는 3가지 분야 중 하나 이상에서 대학원 초년생과 그 이상의 배경을 가진 독자가 이해할 수 있는 수준으로 진행된다. 가장 중요한 사항은 수학에 능숙해야 하고 양자계산 및 양자정보에 대해 배우려는 의지가 있어야 한다.
이 책의 두 번째 목적은 양자계산 및 양자정보의 핵심 결과를 세부적으로 발전시키는 것이다. 독자는 철저한 학습을 통해 일반 교육의 일부분으로써, 또는 양자계산 및 양자정보에 대한 독자적 연구의 준비로써 이 흥미진진한 분야의 근본적인 도구와 결과에 대한 실질적 지식을 발전시켜야 한다
옮긴이의 말
이 책은 2000년 처음 출간되고 2010년에 10주년 기념판으로 재발간됐다. 이제 출간된 지 22년 만에 이 번역판을 국내 독자에게 선보이게 됐다. 22년이 지났다고 하면 하루하루 새로운 정보와 신기술이 쏟아지는 현재의 상황에서는 구식으로 느끼기에 충분하다. 하지만 이 책은 여전히 양자계산 및 양자정보 분야의 바이블로 대우받고 있다. 세월이 많이 흘렀어도 이 책의 가치가 떨어지지 않는 이유를 알려면 이 책이 나온 시기의 상황을 살필 필요가 있다.
양자역학이 1920년대부터 1930년대에 걸쳐 격동의 세월을 보냈다면 양자 컴퓨팅은 1990년대에 격동기를 겪었다. 1993년 IBM에 근무하던 찰스 베넷 박사 그룹이 얽힘 상태를 이용해 양자 텔레포테이션 개념을 이론적으로 확립했다. 1994년에는 피터 쇼어 박사가 ‘쇼어 알고리듬’을 발표해 사회에 강한 충격을 주었다. 현재 우리가 사용하는 RSA 암호 체계가 결코 안전하지 않다는 것을 보여준 큰 사건이었다. 또한 쇼어
