ທິດສະດີຂໍ້ມູນ Quantum

Polyak ພິມເຜີຍແຜ່ເອກະສານທີ່ຄໍາສັບທໍາອິດປະກົດວ່າ: ທິດສະດີຂໍ້ມູນ quantum. ໃນເດືອນມິຖຸນາ, ຫນຶ່ງໃນພາກສ່ວນທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດຂອງຟີຊິກທິດສະດີໄດ້ສະເຫຼີມສະຫຼອງຄົບຮອບສອງຄັ້ງ: ຄົບຮອບ 40 ປີຂອງການມີຢູ່ຂອງມັນແລະຄົບຮອບ 90 ປີຂອງການເກີດຂອງຜູ້ເຖົ້າ. ໃນປີ 1975 prof. Roman S. Ingarden ຈາກສະຖາບັນຟີຊິກທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Nicolaus Copernicus ໃນ Torun ຈັດພີມມາວຽກງານຂອງລາວ "ທິດສະດີ Quantum ຂອງຂໍ້ມູນຂ່າວສານ".

Roman S. Ingarden

ວຽກງານນີ້ເປັນຄັ້ງທໍາອິດໄດ້ນໍາສະເຫນີແຜນວາດໂຄງສ້າງລະບົບຂອງທິດສະດີຂໍ້ມູນ quantum, ເຊິ່ງປະຈຸບັນເປັນຫນຶ່ງໃນເຂດ "ຮ້ອນທີ່ສຸດ" ຂອງຟີຊິກ. ຫຼາຍຄົນໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມການເກີດຂອງນາງ. ໃນຊ່ວງເວລາຂອງ 60s ແລະ 70s, ພາຍໃຕ້ການຊີ້ນໍາຂອງ prof. Ingarden ຢູ່ພາກວິຊາຟີຊິກຄະນິດສາດຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Nicolaus Copernicus ໃນToruń, ການສຶກສາໄດ້ຖືກປະຕິບັດກ່ຽວກັບຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງທິດສະດີຂໍ້ມູນຂ່າວສານແລະທິດສະດີພື້ນຖານອື່ນໆຂອງຟີຊິກທີ່ທັນສະໄຫມ. ໃນເວລານັ້ນ, ເອກະສານວິທະຍາສາດຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນ, ເຊິ່ງຮູບແບບຂອງການເຄື່ອນໄຫວຂໍ້ມູນຂ່າວສານໃນຂະບວນການ thermodynamic ແລະ quantum ໄດ້ຖືກສຶກສາ. "ໃນຊຸມປີນັ້ນ, ມັນເປັນວິທີການປະດິດສ້າງທີ່ສຸດ, ປະເພດຂອງການ extravagance ທາງປັນຍາ, ການດຸ່ນດ່ຽງຊາຍແດນລະຫວ່າງຟີຊິກແລະປັດຊະຍາ. ໃນໂລກ, ລາວມີຜູ້ສະຫນັບສະຫນູນແຄບທີ່ມັກຈະໄປຢ້ຽມຢາມສະຖາບັນຂອງພວກເຮົາເພື່ອເຮັດວຽກໂດຍກົງກັບທີມງານຂອງອາຈານ Ingarden? ? prof ເວົ້າວ່າ. Andrzej Jamiolkowski ຈາກສະຖາບັນຟີຊິກທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Nicolaus Copernicus. ມັນແມ່ນຫຼັງຈາກນັ້ນແນວຄວາມຄິດທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງເຄື່ອງກໍາເນີດວິວັດທະນາການ Lindblad-Kossakovsky ແລະ Yamiolkovsky isomorphism ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເຂົ້າໄປໃນຟີຊິກທິດສະດີ. ສາດສະດາຈານ Ingarden ໄດ້ກາຍເປັນຄວາມຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບຄວາມສໍາຄັນພື້ນຖານຂອງແນວຄວາມຄິດຂອງຂໍ້ມູນໃນຟີຊິກ.

ໃນຊຸມປີ 90, ເນື່ອງຈາກການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງວິທີການທົດລອງຂອງຟີຊິກ quantum, ການທົດລອງຄັ້ງທໍາອິດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ວັດຖຸ quantum ເຊັ່ນ photons ເພື່ອເກັບຮັກສາແລະຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນ. ປະສົບການນີ້ໄດ້ປູທາງໃຫ້ແກ່ການພັດທະນາຂອງເຕັກໂນໂລຊີປະສິດທິພາບສູງໃຫມ່ສໍາລັບການສື່ສານ quantum. ຜົນໄດ້ຮັບໄດ້ກະຕຸ້ນຄວາມສົນໃຈອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນໂລກວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຢີ. ທິດສະດີຂໍ້ມູນ Quantum ໄດ້ກາຍເປັນສາຂາທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຄວາມສາມາດແລະທັນສະໄຫມທີ່ສຸດຂອງຟີຊິກທີ່ທັນສະໄຫມ. ໃນປັດຈຸບັນ, ບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂໍ້ມູນ quantum ໄດ້ຖືກສຶກສາຢູ່ໃນສູນຄົ້ນຄວ້າທົ່ວໂລກ; ນີ້ແມ່ນ ໜຶ່ງ ໃນບັນດາຂົງເຂດທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດແລະພັດທະນາຢ່າງຂະຫຍັນຂັນເຄື່ອນຂອງຟີຊິກທີ່ມີອະນາຄົດອັນໃຫຍ່ຫຼວງ.

ຄອມພິວເຕີທີ່ທັນສະໄຫມດໍາເນີນການຕາມກົດຫມາຍຂອງຟີຊິກຄລາສສິກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍທີ່ທ່ານຈະສັງເກດເຫັນຜົນກະທົບທີ່ເປັນລັກສະນະຂອງໂລກ quantum. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຂະບວນການຂອງ miniaturization ຫຼາຍຈະບັງຄັບໃຫ້ພວກເຮົາມີການປ່ຽນແປງກົດລະບຽບຂອງເກມຈາກຄລາສສິກເປັນ quantum, ອະທິບາຍຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງການພັດທະນາຂອງຄອມພິວເຕີ້ quantum, ທ່ານດຣ Milos Michalsky ຈາກພາກວິຊາຟີຊິກທິດສະດີຂອງສະຖາບັນຟີຊິກຂອງ Nicolaus Copernicus. ມະຫາວິທະຍາໄລ. . ຂໍ້ມູນ Quantum ມີຫຼາຍຄຸນສົມບັດທີ່ບໍ່ແມ່ນ intuitive, ເຊັ່ນວ່າເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະສໍາເນົາ, ໃນຂະນະທີ່ການຄັດລອກຂໍ້ມູນຄລາສສິກບໍ່ແມ່ນບັນຫາ. ບໍ່ດົນມານີ້, ມັນຍັງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າຂໍ້ມູນ quantum ສາມາດເປັນທາງລົບ, ເຊິ່ງໂດຍສະເພາະແມ່ນຄວາມແປກໃຈ, ເພາະວ່າພວກເຮົາມັກຈະຄາດຫວັງວ່າລະບົບ, ໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນສ່ວນຫນຶ່ງ, ຈະມີຫຼາຍກວ່ານັ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທີ່ຫນ້າສັງເກດທີ່ສຸດ, ຈາກທັດສະນະຂອງມະນຸດຄລາສສິກ, ແລະໃນເວລາດຽວກັນ, ຊັບສິນທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍຂອງລັດ quantum ເປັນຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຂໍ້ມູນ quantum ແມ່ນຄວາມສາມາດໃນການສ້າງ superpositions ຂອງລັດຈາກພວກເຂົາ.

ຄອມພິວເຕີທີ່ທັນສະໄຫມເຮັດວຽກດ້ວຍບິດຄລາສສິກ, ເຊິ່ງໃນເວລາໃດກໍ່ຕາມສາມາດຢູ່ໃນຫນຶ່ງໃນສອງລັດ, ເອີ້ນວ່າ "0" ແລະ "1". Quantum bits ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນ: ພວກເຂົາສາມາດມີຢູ່ໃນສ່ວນປະສົມ (superposition) ຂອງລັດ, ແລະພຽງແຕ່ເມື່ອພວກເຮົາອ່ານພວກມັນ, ມູນຄ່າໃຊ້ເວລາ "0" ຫຼື "1". ຄວາມແຕກຕ່າງສາມາດເຫັນໄດ້ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງຂໍ້ມູນທີ່ຖືກປຸງແຕ່ງ. ຄອມພິວເຕີ 10-bit ຄລາສສິກສາມາດປະມວນຜົນພຽງແຕ່ຫນຶ່ງໃນລັດ 1024 (2^10) ຂອງການລົງທະບຽນດັ່ງກ່າວໃນຂັ້ນຕອນດຽວ, ແຕ່ຄອມພິວເຕີ quantum-bit ສາມາດປະມວນຜົນທັງຫມົດ? ຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນດຽວ.

ການເພີ່ມຈໍານວນ quantum bits, ເວົ້າວ່າ, 100 ຈະເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປຸງແຕ່ງຫຼາຍກວ່າຫນຶ່ງພັນຕື້ຕື້ລັດໃນຮອບດຽວ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄອມພິວເຕີທີ່ປະຕິບັດການທີ່ມີຈໍານວນພຽງພໍຂອງ quantum bits ສາມາດ, ໃນເວລາອັນສັ້ນຫຼາຍ, ປະຕິບັດ algorithms ສະເພາະໃດຫນຶ່ງສໍາລັບການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນ quantum, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບປັດໄຈຂອງຈໍານວນທໍາມະຊາດຂະຫນາດໃຫຍ່ເປັນປັດໃຈຕົ້ນຕໍ. ແທນທີ່ຈະຄິດໄລ່ລ້ານປີ, ຜົນໄດ້ຮັບຈະກຽມພ້ອມໃນເວລາພຽງແຕ່ສອງສາມຊົ່ວໂມງຫຼືແມ້ກະທັ້ງນາທີ.

ຂໍ້ມູນ Quantum ໄດ້ພົບເຫັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄ້າຄັ້ງທໍາອິດຂອງມັນແລ້ວ. ອຸປະກອນ cryptography Quantum, ວິທີການເຂົ້າລະຫັດຂໍ້ມູນໃນ quantum ກົດຫມາຍຂອງການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນຂ່າວສານຮັບປະກັນຄວາມລັບຄົບຖ້ວນສົມບູນຂອງເນື້ອໃນແລກປ່ຽນ, ໄດ້ມີຢູ່ໃນຕະຫຼາດເປັນເວລາຫຼາຍປີ. ໃນປັດຈຸບັນ, ການເຂົ້າລະຫັດ quantum ແມ່ນໃຊ້ໂດຍບາງທະນາຄານ, ໃນອະນາຄົດເຕັກໂນໂລຢີສ່ວນຫຼາຍອາດຈະລົ້ມເຫລວແລະອະນຸຍາດໃຫ້, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ການເຮັດທຸລະກໍາ ATM ຫຼືການເຊື່ອມຕໍ່ອິນເຕີເນັດທີ່ປອດໄພຢ່າງສົມບູນ. ຈັດພີມມາສອງຄັ້ງຕໍ່ເດືອນ "ບົດລາຍງານກ່ຽວກັບຟີຊິກຄະນິດສາດ", ເຊິ່ງນໍາສະເຫນີວຽກງານບຸກເບີກຂອງ prof. ທິດສະດີຂໍ້ມູນ Ingarden Quantum, ແມ່ນຫນຶ່ງໃນສອງໄລຍະເວລາທີ່ຈັດພີມມາໂດຍກົມຟີຊິກຄະນິດສາດຂອງສະຖາບັນຟີຊິກຂອງວິທະຍາໄລ Nicolaus Copernicus; ອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນ "ລະບົບເປີດແລະນະໂຍບາຍດ້ານຂໍ້ມູນ". ວາລະສານທັງສອງສະບັບແມ່ນຢູ່ໃນບັນຊີລາຍຊື່ຂອງວາລະສານວິທະຍາສາດ Philadelphia Thomson ຂອງວາລະສານວິທະຍາສາດທີ່ມີອິດທິພົນທີ່ສຸດ. ນອກຈາກນັ້ນ, "Open Systems and Information Dynamics" ແມ່ນລວມຢູ່ໃນກຸ່ມຂອງສີ່ (ອອກຈາກ 60) ວາລະສານວິທະຍາສາດໂປໂລຍທີ່ມີຄະແນນສູງສຸດໃນການຈັດອັນດັບຂອງກະຊວງວິທະຍາສາດແລະການສຶກສາຊັ້ນສູງ. (ເອກະສານແມ່ນອີງໃສ່ການປ່ອຍຂ່າວຈາກຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີ Quantum ແລະສະຖາບັນຟີຊິກຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Nicolaus Copernicus ໃນToruń)