Кванттык маалымат теориясы
Поляк бул термин биринчи жолу пайда болгон кагазды жарыялады: кванттык информация теориясы. Июнь айында бул теориялык физиканын эң популярдуу бөлүмдөрүнүн бири кош мааракесин белгиледи: анын 40 жылдыгы жана аксакалдын туулган күнүнүн 90 жылдыгы. 1975-жылы проф. Торундагы Николай Коперник университетинин физика институтунан Роман С.Ингарден «Маалыматтын кванттык теориясы» аттуу эмгегин жарыялады.
Роман С. Ингарден
Бул эмгекте биринчи жолу кванттык маалымат теориясынын системалуу структуралык диаграммасы берилген, ал азыр физиканын «эң ысык» багыттарынын бири болуп саналат. Анын төрөлүшүнө көптөгөн адамдар катышты. 60-70-жылдардын аягында проф. Ингарден Торундагы Николай Коперник университетинин математикалык физика бөлүмүндө маалымат теориясы менен заманбап физиканын башка негизги теорияларынын ортосундагы байланыш боюнча изилдөөлөр жүргүзүлдү. Ошол мезгилде термодинамикалык жана кванттык процесстердеги маалыматтын кыймылынын мыйзам ченемдүүлүктөрү изилденген көптөгөн илимий эмгектер жаралган. «Ошол жылдары бул физика менен философиянын чек арасында тең салмактуулукту сактоочу өзгөчө инновациялык ыкма, интеллектуалдык ысырапкерчилик болгон. Дуйнеде анын биздин институтка тез-тез келип, профессор Ингардендин командасы менен тузден-туз иштеше турган тар катмары болгонбу? ? дейт проф. Анджей Жамиолковски, Николай Коперник университетинин физика институтунан. Дал ошондо Линдблад-Косаковский эволюциялык генератору жана Ямиолковский изоморфизминин кеңири колдонулган түшүнүктөрү теориялык физикага киргизилген. проф. Ингарден физикадагы маалымат түшүнүгүнүн принципиалдуу маанисине карата так болуп чыкты.
90-жылдары кванттык физиканын эксперименталдык ыкмаларынын тез өнүгүшүнө байланыштуу маалыматты сактоо жана берүү үчүн фотондор сыяктуу кванттык объекттерди колдонуу менен биринчи эксперименттер жүргүзүлгөн. Бул тажрыйба кванттык байланыш үчүн жаңы жогорку натыйжалуу технологияларды иштеп чыгууга жол ачты. Натый-жалар илим жана техника дуйнесунун зор кызыгуусун туудурду. Кванттык маалымат теориясы заманбап физиканын толук кандуу жана өтө модалуу тармагы болуп калды. Учурда дүйнө жүзү боюнча илимий борборлордо кванттык маалымат менен байланышкан маселелер изилденип жатат, бул физиканын эң популярдуу жана динамикалуу өнүгүп келе жаткан келечектүү багыттарынын бири.
Азыркы компьютерлер классикалык физиканын мыйзамдары боюнча иштейт. Бирок, электрондук схемалар ушунчалык кичинекей болгондуктан, сиз кванттык дүйнөгө мүнөздүү эффекттерди жакында байкайсыз. Анда миниатюризациялоо процессинин өзү бизди оюндун эрежелерин классикалыкдан кванттыкка өзгөртүүгө мажбурлайт, деп түшүндүрөт кванттык эсептөөнү өнүктүрүүнүн перспективалары, Николай Коперниктин физика институтунун теориялык физика бөлүмүнүн кызматкери, доктор Милош Михальский. University. . Кванттык маалымат көптөгөн интуитивдик эмес касиеттерге ээ, мисалы, көчүрүү мүмкүн эмес, ал эми классикалык маалыматты көчүрүү көйгөйлүү эмес. Ошондой эле жакында эле кванттык маалымат терс болушу мүмкүн экени белгилүү болду, бул өзгөчө таң калыштуу, анткени биз адатта система маалыматтын бир бөлүгүн алгандан кийин анын көбүрөөк бөлүгүн камтыйт деп күтөбүз. Бирок, адамдын классикалык көз карашы боюнча эң көрүнүктүү жана ошол эле учурда кванттык информацияны алып жүрүүчүлөр катары кванттык абалдардын потенциалдуу абдан пайдалуу касиети алардан абалдардын суперпозицияларын түзүү жөндөмдүүлүгү болуп саналат.
Заманбап компьютерлер классикалык биттер менен иштешет, алар каалаган убакта шарттуу түрдө «0» жана «1» деп аталган эки абалдын биринде гана боло алат. Кванттык биттер ар түрдүү: алар абалдардын каалаган аралашмасында (суперпозициясында) болушу мүмкүн жана биз аларды окуганда гана маанилер "0" же "1" маанисин алат. Айырмачылыкты иштетилген маалыматтын көлөмүнүн өсүшү менен көрүүгө болот. Классикалык 10 биттик компьютер мындай реестрдин 1024 (2^10) абалынын бирин гана бир кадамда иштете алат, ал эми кванттык биттик компьютер алардын баарын иштете алат? ошондой эле бир кадамда.
Кванттык биттердин санын, айталы, 100гө чейин көбөйтүү миң миллиард миллиард миллиарддан ашык абалды бир циклде иштетүү мүмкүнчүлүгүн ачат. Ошентип, жетиштүү сандагы кванттык бит менен иштеген компьютер кыска убакыттын ичинде кванттык маалыматтарды иштеп чыгуу үчүн белгилүү бир алгоритмдерди, мисалы, чоң натурал сандарды жөнөкөй факторлорго факторизациялоого тиешелүү алгоритмдерди ишке ашыра алат. Миллиондогон жылдарды эсептөөнүн ордуна, натыйжа бир нече саатта, ал тургай, бир нече мүнөттө даяр болот.
Кванттык маалымат буга чейин өзүнүн биринчи коммерциялык тиркемесин тапкан. Кванттык криптографиялык түзүлүштөр, маалыматты иштеп чыгуунун кванттык мыйзамдары алмашылган мазмундун толук купуялуулугун кепилдеген маалыматтарды шифрлөө ыкмалары бир нече жылдан бери рынокто жеткиликтүү. Азыркы учурда, кванттык шифрлөө кээ бир банктар тарабынан колдонулат, келечекте технология иштебей калышы мүмкүн жана, мисалы, банкоматтан толугу менен коопсуз транзакцияларга же Интернет байланыштарына мүмкүндүк берет. Айына эки жолу жарык көргөн «Математикалык физика боюнча баяндамалар» проф. Ingarden Quantum Information Theory, Николай Коперник университетинин физика институтунун математикалык физика бөлүмү тарабынан басылып чыккан эки мезгилдүү басылманын бири; экинчиси "Ачык системалар жана маалымат динамикасы". Эки журнал тең Philadelphia Thomson Scientific Master Journalдын эң таасирдүү илимий журналдардын тизмесинде. Кошумчалай кетсек, “Ачык системалар жана маалымат динамикасы” Илим жана жогорку билим берүү министрлигинин рейтингинде эң жогорку баллга ээ болгон төрт (60тын ичинен) польшалык илимий журналдардын тобуна кирген. (Материал Кванттык технологиялардын улуттук лабораториясынын жана Торундагы Николай Коперник университетинин Физика институтунун пресс-релизине негизделген)
