머리말
감수자의 글
1장. 양자컴퓨터는 미래의 만능 비밀 도구인가?
양자컴퓨터는 미래의 비밀 도구? / 뜨겁게 불고 있는 양자컴퓨터 붐 / 오해투성이 양자컴퓨터 / 오해1. 양자컴퓨터는 온갖 계산을 빠르게 처리한다? / 오해 2. 양자컴퓨터는 병렬계산을 하기 때문에 빠르다? / 오해 3. 양자컴퓨터는 머지않아 실용화된다? / 컴퓨터, 그 시작 / 컴퓨터의 한계, 무어의 법칙 / 양자컴퓨터의 열쇠, 미시 세계의 물리법칙 / 양자컴퓨터의 탄생 / 쓸 만한 양자컴퓨터의 활약 / 컴럼1. 양자컴퓨터에는 양자 게이트 방식과 양자 애널링 방식의 두 가지가 있다고?
2장. 양자역학의 가장 아름다운 실험과 양자컴퓨터의 탄생
양자컴퓨터와 양자역학 / 작은 세계의 법칙, 양자역학 / 2중 슬릿 실험. 수면을 나아가는 파동이라면 / 2중 슬릿 실험. 전자 한 개라면 / 전자는 두 슬릿을 동시에 통과한다? / 중첩은 벽에 부딪힌 순간 깨진다 / 중첩 ‘방식’도 여러 가지 / 2중 슬릿 실험이 보여주는 양자컴퓨터의 계산 원리 / 왜 일상 세계와 미시 세계는 다른가
3장. 양자컴퓨터는 어떤 원리로 계산하는 걸까?
현대의 컴퓨터와 양자컴퓨터, 어떻게 다를까? / 현대 컴퓨터가 정보를 처리하는 원리 / 기본적인 비트 변환=논리연산 / 논리연산을 조합하면 어떤 계산도 가능하다 / 비트와 논리연산의 양자 버전은? / 중첩 방식, 양자비트가 정보를 나타내는 법 / 양자비트의 한계 / 양자비트 한 개의 중첩 방식을 바꾸는 양자 논리연산 / 양자비트 두 개를 연계시키는 양자 논리연산 / 양자컴퓨터는 파동을 조종해서 답을 찾는 계산 장치 / 병렬계산만으로는 계산이 빨라지지 않는다 / 컬럼 2-1. 일반적인 컴퓨터와 양자컴퓨터의 덧셈 회로 / 컬럼 2-2. 양자컴퓨터는 거슬러갈 수 있는 컴퓨터
4장. 양자컴퓨터의 계산이 빠른 진짜 이유
양자컴퓨터의 계산 속도에 관한 오해 / 컴퓨터가 잘 처리하지 못하는 문제 / 양자컴퓨터가 현대의 컴퓨터보다 ‘빠르다’는 것은 어떤 의미? / 양자컴퓨터가 빠르게 계산한 수 있는 문제 / 양자컴퓨터가 할 수 있는 빠른 계산 1. 그로버 해법 / 그로버 해법의 구체적인 계산 순서 / 양자컴퓨터가 할 수 있는 빠른 계산 2. 양자 화학 계산 / 구체적인 화학 계산 순서 / 양자컴퓨터로 빨리 계산할 수 있는 그 밖의 유형 / 칼럼 3. 53개의 양자비트가 슈터컴퓨터를 이긴 비결
5장. 양자컴퓨터, 어떻게 만들까?
어떤 양자를 선택할 것인가? / 양자컴퓨터 만들기는 너무 어렵다 / 컴퓨터에는 오류 정정 기능이 필수인데… / 현재 양자컴퓨터 개발은 어디까지 왔나 / 양자컴퓨터 개발의 주요 방식 네 가지 / 양자컴퓨터 개발 방식 1. 초전도 회로 방식 / 양자컴퓨터 개발 방식 2. 이온 방식 / 양자컴퓨터 개발 방식 3. 반도체 방식 / 양자컴퓨터 개발 방식 4. 광 방식 / 양자컴퓨터의 미래 / 칼럼 4. 실제로 양자컴퓨터를 사용해보자
6장. 지극히 현실적인 광 양자컴퓨터 개발 현장의 최전선
양자컴퓨터 개발의 현실 / 내가 광 양자컴퓨터 연구를 시작한 계기 / 광 양자컴퓨터 실현의 열쇠, 양자 텔레포테이션 / 루프형 광 양자컴퓨터 방식으로 대규모화를 노린다 / 실제 연구 개발 현장 / 테이블 위 광 회로 / 매우 예민한 광 회로 / 고생스럽지만 즐거운 연구 개발 현장 / 광 양자컴퓨터, 아직 갈 길이 멀다 / 이제 막 산을 오르기 시작했다 / 컴럼 5. 광양자가 활약할 미래
맺음말
참고문헌
예전에도 들어본 적은 있었지만, 최근 들어서 양자컴퓨터에 대한 기대감이 높아지면서, 투자에서도 뜨겁게 떠오르고 있는 것 같아서 빌려보게 되었다. 솔직히 양자컴퓨터에 전혀 모르고 있었고, 그런 게 있더라 하는 정도였는데, 이 책을 읽으면서 어느 정도의 개념을 가질 수 있었다. 양자컴퓨터라는 이름에서 양자역학과 관련된 내용이 있나 보군 하는 정도였는데, 실제로 아예 기본 개념이 그렇다는 것을 새롭게 알게 되었다. 다만, 아직은 실현하기까지 많은 장애물들이 있다는 느낌이었는데, 앞으로 얼마나 발전하게 될지 기대가 되었다. 그런 의미에서 관련 주식들도 조금 알아보고 싶어졌다. 책을 읽으면서 아주 오래 전에 배웠던 과학 지식들이 살포시 머리를 스쳐지나 갔는데, 오랜만에 이런 과학도서를 읽으니 재미있었다. 0과 1의 중첩, 파동과 입자 등등… 간만에 들어보는 용어들에 설렜다. 읽으면서 과학자인 저자의 열정도 느낄 수 있었는데, 그게 책에서도 드러나서 괜히 기분이 좋았다. 책에서 인상 깊은 부분은 마지막 쯤에 등장하는 문장이었는데, 연구는 가장 먼저 하지 않으면 패배한다는 느낌의 문장이었는데… 뜨끔했다ㅠㅠ 나도 하는 일에 열정을 가지고 전념해야겠다.
간만에 읽는 과학도서라 재미있었다. 일반인들을 대상으로 쓰여져서 아주 친절하게 개념을 이해할 수 있어서 도움이 되었다. 다음 번에는 책의 뒷편에 적혀있던 “아이슈타인의 주사위와 슈뢰딩거의 고양이”를 읽어보고 싶어졌다.
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