Teorija ta' Informazzjoni Quantum
Polyak ippubblika d-dokument li fih jidher l-ewwel it-terminu: teorija tal-informazzjoni quantum. F'Ġunju, din is-sezzjonijiet l-aktar popolari tal-fiżika teoretika ċċelebrat anniversarju doppju: l-40 anniversarju mill-eżistenza tiegħu u d-90 anniversarju mit-twelid tal-anzjan. Fl-1975 il-prof. Roman S. Ingarden mill-Istitut tal-Fiżika fl-Università Nicolaus Copernicus f'Torun ippubblika x-xogħol tiegħu "Quantum Theory of Information".
Ruman S. Ingarden
Dan ix-xogħol għall-ewwel darba ppreżenta dijagramma tal-istruttura sistematika tat-teorija tal-informazzjoni kwantistika, li issa hija waħda mill-oqsma "l-aktar sħan" tal-fiżika. Ħafna nies kienu preżenti fit-twelid tagħha. Fil-bidu tas-snin 60 u 70, taħt il-gwida tal-prof. Ingarden fid-Dipartiment tal-Fiżika Matematika tal-Università Nicolaus Copernicus f'Toruń, saru studji dwar ir-relazzjoni bejn it-teorija tal-informazzjoni u teoriji bażiċi oħra tal-fiżika moderna. F'dak iż-żmien, inħolqu ħafna dokumenti xjentifiċi, li fihom ġew studjati l-mudelli tal-moviment tal-informazzjoni fi proċessi termodinamiċi u kwantitiċi. “F’dawk is-snin, kien approċċ estremament innovattiv, tip ta’ stravaganza intellettwali, li jibbilanċja fuq il-fruntiera bejn il-fiżika u l-filosofija. Fid-dinja, kellu folla dejqa ta’ partitarji li spiss kienu jżuru l-istitut tagħna biex jaħdmu direttament mat-tim tal-Professur Ingarden? ? jgħid il-prof. Andrzej Jamiolkowski mill-Istitut tal-Fiżika fl-Università Nicolaus Copernicus. Kien imbagħad li l-kunċetti komunement użati tal-ġeneratur evoluzzjonarju Lindblad-Kossakovsky u l-isomorfiżmu Yamiolkovsky ġew introdotti fil-fiżika teoretika. prof. Ingarden irriżulta li kien preċiż fir-rigward tal-importanza fundamentali tal-kunċett tal-informazzjoni fil-fiżika.
Fis-snin 90, minħabba l-iżvilupp mgħaġġel tal-metodi sperimentali tal-fiżika kwantistika, l-ewwel esperimenti saru bl-użu ta 'oġġetti quantum bħal fotoni biex jaħżnu u jittrasmettu informazzjoni. Din l-esperjenza wittiet it-triq għall-iżvilupp ta’ teknoloġiji ġodda ta’ prestazzjoni għolja għall-komunikazzjoni quantum. Ir-riżultati qajmu interess kbir fid-dinja tax-xjenza u t-teknoloġija. It-teorija tal-informazzjoni kwantika saret fergħa sħiħa u estremament moda tal-fiżika moderna. Fil-preżent, kwistjonijiet relatati ma 'informazzjoni kwantistika qed jiġu studjati f'ċentri ta' riċerka madwar id-dinja; dan huwa wieħed mill-oqsma tal-fiżika l-aktar popolari u li qed jiżviluppaw b'mod dinamiku b'futur kbir.
Kompjuters moderni joperaw skond il-liġijiet tal-fiżika klassika. Madankollu, iċ-ċirkwiti elettroniċi qed isiru tant żgħar li dalwaqt tinnota effetti li huma karatteristiċi tad-dinja quantum. Imbagħad il-proċess stess ta 'minjaturizzazzjoni se jġiegħla nbiddlu r-regoli tal-logħba minn klassiku għal quantum, jispjega l-prospetti għall-iżvilupp tal-komputazzjoni kwantistika, Dr Milos Michalsky mid-Dipartiment tal-Fiżika Teoretika tal-Istitut tal-Fiżika ta' Nicolaus Copernicus Università. . L-informazzjoni kwantika għandha ħafna proprjetajiet mhux intuwittivi, bħal li tkun impossibbli li tikkopja, filwaqt li l-ikkupjar ta 'informazzjoni klassika mhuwiex problematiku. Dan l-aħħar sar magħruf ukoll li l-informazzjoni quantum tista 'tkun negattiva, li hija speċjalment sorprendenti, għaliex normalment nistennew li s-sistema, wara li rċeviet porzjon ta' informazzjoni, ikun fiha aktar minnha. Madankollu, l-aktar notevoli, mill-aspett uman klassiku, u fl-istess ħin proprjetà potenzjalment utli ħafna ta 'stati quantum bħala trasportaturi ta' informazzjoni kwantistika hija l-abbiltà li toħloq superpożizzjonijiet ta 'stati minnhom.
Kompjuters moderni joperaw b'bits klassiċi, li fi kwalunkwe ħin jistgħu jkunu biss f'wieħed minn żewġ stati, kondizzjonalment imsejħa "0" u "1". Quantum bits huma differenti: jistgħu jeżistu fi kwalunkwe taħlita (superpożizzjoni) ta 'stati, u biss meta naqrawhom, il-valuri jieħdu l-valur "0" jew "1". Id-differenza tista’ tidher b’żieda fl-ammont ta’ informazzjoni pproċessata. Kompjuter klassiku 10-bit jista 'jipproċessa biss wieħed mill-1024 (2^10) stati ta' tali reġistru fi pass wieħed, iżda kompjuter quantum-bit jista 'jipproċessahom kollha? ukoll fi pass wieħed.
Iż-żieda fin-numru ta 'kwantum bits għal, ngħidu aħna, 100 se tiftaħ il-possibbiltà li jiġu pproċessati aktar minn elf biljun biljun stat f'ċiklu wieħed. Għalhekk, kompjuter li jopera b'numru suffiċjenti ta 'bits quantum jista', fi żmien qasir ħafna, jimplimenta ċerti algoritmi għall-ipproċessar ta 'data kwantistika, pereżempju, dawk relatati mal-fatturizzazzjoni ta' numri naturali kbar f'fatturi primi. Minflok ma tikkalkula miljuni taʼ snin, ir-riżultat ikun lest fi ftit sigħat jew saħansitra minuti biss.
L-informazzjoni quantum diġà sabet l-ewwel applikazzjoni kummerċjali tagħha. Apparat ta 'kriptografija kwantika, metodi ta' kriptaġġ tad-dejta li fihom il-liġijiet quantum tal-ipproċessar tal-informazzjoni jiggarantixxu kunfidenzjalità sħiħa tal-kontenut skambjat, ilhom disponibbli fis-suq għal diversi snin. Fil-mument, l-encryption quantum tintuża minn xi banek, fil-futur it-teknoloġija x'aktarx tfalli u tippermetti, pereżempju, tranżazzjonijiet ATM kompletament siguri jew konnessjonijiet tal-Internet. Ippubblikat darbtejn fix-xahar "Rapporti dwar il-Fiżika Matematika", li jippreżenta x-xogħol pijunier tal-prof. Ingarden Quantum Information Theory, hija waħda minn żewġ perjodiċi ppubblikati mid-Dipartiment tal-Fiżika Matematika tal-Istitut tal-Fiżika tal-Università Nicolaus Copernicus; l-ieħor huwa "Sistemi Miftuħa u Dinamika tal-Informazzjoni". Iż-żewġ ġurnali jinsabu fil-lista tal-ġurnali xjentifiċi l-aktar influwenti tal-Philadelphia Thomson Scientific Master Journal. Barra minn hekk, "Sistemi Miftuħa u Dinamika tal-Informazzjoni" hija inkluża fil-grupp ta 'erba' (minn 60) ġurnali xjentifiċi Pollakki bl-ogħla punteġġi fil-klassifikazzjoni tal-Ministeru tax-Xjenza u l-Edukazzjoni Għolja. (Il-materjal huwa bbażat fuq stqarrija għall-istampa mil-Laboratorju Nazzjonali tat-Teknoloġiji Quantum u l-Istitut tal-Fiżika tal-Università Nicolaus Copernicus f'Toruń)
