물리 수학 비전공자들을 위한 양자컴퓨팅 프로그래밍 기초-Version 1-20230726 |
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-양자컴퓨팅이란?
-양자중첩Superposition, 양자얽힘Entanglement, 양자간섭Interference, 양자측정Measurement -양자컴퓨터가 에너지가 절약되면서 빠른 이유 -양자클라우드서비스(AWS Braket, Azure Quantum, Google Quantum AI) -IBM Quantum, IonQ Cloud, PASQAL Cloud, D-WAVE Leap -StrangeWorks Cloud -Quantum Simulator -양자컴퓨팅 QDK(Quantum Development Kit) & Language(IBM Qiskit, Microsoft QDK & Q#, Google Cirq & Tensorflow-Quantum, Rigetti-Forest, Xanado Penneylane, AWS Braket, CQ tket, QCW Forge, ProjectQ, CQCL/pytket, Eclipse XACC, cuQuantum, PyQuil, Wolfram Mathematica, MathWorks, DwaveOcean, mitiq,...) -NVIDIA cuQuantum, DGX-Quantum, QODA, NVQ++ -양자컴퓨팅 프로그래밍 IDE(Jupyter Notebook, Visual Studio, IBM Quantum Lab, Google Colab) -양자컴퓨티에서 Circuit Composer의 필요성(IBM Quantum Composer, algassert.com/quirk) -양자IDE 데모#1): IBM Quantum Composer, Quantum Lab사용법 양자IDE 데모#2): Qiskit for Visual Studio 양자IDE 데모#3): Google Colab + IonQ Cloud 활용법 양자프로그램(회로) 3대 요소 Qubit(Quantum bit): 양자정보처리 기본단위 Qubit 상태의 수학적 표현 파동의 3대 요소: 양자컴은 진폭(Amplitude)과 위상(Phase) 만 사용 양자컴퓨터는 파동의 간섭현상으로 연산 양자Gate의 종류와 기본특징 고전 Logic Gates vs. 양자 Gate의 비교) 양자연산(양자상태변환)을 위한 양자Gate Operation의 수학적 표현 양자회로: 양자Gate의 분류 양자Gate 역할: 행렬연산을 통한 Qubit의 진폭∙위상 상태 조작 양자Gate 예#1) X Gate(NOT Gate, Pauli X-Gate, ==HZH Gate) 양자Gate 예#2) H(Hadamard Gate) 양자Gate 예#2) H(Hadamard, 중첩상태 양자Gate 예#3) CX Gate(Controlled-NOT, Controlled-X) 양자Gate 예#3) CX Gate(Controlled-NOT, Controlled-X, 얽힘상태)제어큐비트가 양자중첩과 얽힘을 동시에 구현 양자Gate 예#4) 양자중첩과 얽힘을 동시에 구현 3) 양자 측정(Mesurement) 양자회로(고전회로 vs. 양자회로 비교) 양자회로 예#5): 양자회로로 구현한 전-가산기 구현 양자회로 예#5): 양자회로로 구현한 전-가산기 구현(계속) 양자프로그래밍 데모#1): 양자컴퓨터를 활용한 난수발생기 프로그래밍 (Next) 양자컴퓨팅 학습 리소스들 양자정보연구지원센터 유투브: https://www.youtube.com/@QCENTER/playlists 1) Lecture Series 2) IonQ 워크샾 3) Qiskit Qiskit 문서: https://qiskit.org/ 1) Tutorials: https://qiskit.org/documentation/tutorials.html Qiskit 유투브: https://www.youtube.com/@qiskit/playlists 석기시대가 끝난 이유는... "The Stone Age didn't end because they ran out of stones, but because came up with a better idea", 사우디 석유장관 "아흐메드 자키 야마니" 초-전환, 초-연결시대 세상의 변화들 MP3 Player-iPhone 내연기관자동차-전기자동차 석유-재생에너지 KTX에는 개찰구가 없고. AlphaGO-ChatGPT Digital Transformation- Quantum Transformation, ... 새로운 것을 대하는 우리들의 자세 0.1% 초-인간, 0.9% FF, 99% 잉여인간 보어의 상보성의 원리역경(주역)의 결론 窮則變궁즉변, 變則通변즉통, 通則久통즉구 궁하면 변해야 하고, 변하면 통할 것이요, 통하면 만수무강하다. [Powered By:] 고전역학(뉴튼, 아윈쉬타인) 전자기학(맥스웰) 양자역학(닐스보어-상보성의 원리, 하이젠베르크-불확정성의 원리, 막스보른-확률역학) 토마스영-빛의 간섭실험 데이브스 & 거머: 전자를 활용한 이중슬릿실험 루이스 드 브로이: 물질파이론 슈뢰딩거: 파동방정식, 슈뢰딩거 고양이 사고실험 아흐메드 자키 야아미: 사우디석유장관 존 클라우저 알렝 아스퍼 안톤 차일링거 [관련기술] * 양자컴퓨터 * 양자컴퓨팅 원리 * 양자컴퓨팅 장점 * 양자컴퓨팅 한계 * 양자컴퓨팅 응용 * 양자컴퓨터 개발 현황 * 양자컴퓨터 개발 기업 * 양자컴퓨터 개발 국가 * 양자컴퓨터 개발 전망 * 양자컴퓨터 보안 * 양자컴퓨터 해킹 * 양자컴퓨터 암호 * 양자컴퓨터 암호화 * 양자컴퓨터 암호 해독 * 양자컴퓨터 시뮬레이션 * 양자컴퓨터 컴파일러 * 양자컴퓨터 프로그램 * 양자컴퓨터 알고리즘 * 양자컴퓨터 수학 * 양자컴퓨터 물리학 * 양자컴퓨터 화학 * 양자컴퓨터 생명공학 * 양자컴퓨터 의학 * 양자컴퓨터 금융 * 양자컴퓨터 제조 * 양자컴퓨터 에너지 * 양자컴퓨터 운송 * 양자컴퓨터 환경 * 양자컴퓨터 교육 * 양자컴퓨터 연구 * 양자컴퓨터 정책 * 양자컴퓨터 미래 2. Quantum computing 4. Quantum computer 6. Quantum computing principles 8. Quantum computing technology 10. Quantum bits (Qubits) 12. Quantum computing algorithms 14. Quantum error correction 16. Quantum computing market 18. Quantum computing hardware 20. Quantum computing software 22. Quantum information theory 24. Quantum entropy 26. Quantum states 28. Quantum superposition 30. Quantum entanglement 32. Quantum portfolio theory 34. Quantum networks 36. Quantum communication 38. Quantum security 40. Quantum cryptography 42. Quantum sensors 46. Quantum artificial intelligence 48. Quantum biology 50. Quantum physics |