그림으로 배우는 양자 컴퓨터

비전공자도 이해할 수 있는 양자 컴퓨터 안내서 세계가 주목하는 최신 기술에 접근하는 가장 쉬운 방법을 소개합니다! 수학이나 물리학, 프로그래밍에 관한 사전 지식이 없어도 양자 컴퓨터의 원리와 구조를 이해할 수 있습니다. 이 책은 양자의 기본적인 성질과 계산 기초 원리부터 자세하게 설명하여 양자 컴퓨터 이론을 알기 쉽게 전달합니다. 다양한 그림을 통해 양자 컴퓨터의 구조와 알고리즘 작동 방식을 배우고 난 후에는 간단한 PC 시뮬레이터로 앞에서 배운 내용을 실습해볼 수 있습니다. 그 외에도 사람들이 궁금해 하는 활용 사례나 전망, 비즈니스 도입 시의 고려사항이 함께 수록되어 있어 누구나 쉽게 양자 컴퓨터의 세계로 한 발짝 내디딜 수 있습니다. 본격적인 실용화를 앞둔 최신 기술을 빠르게 배우고 싶은 사람들을 위한 ‘가장 쉬운 양자 컴퓨터 입문서’입니다.

Chapter01. 양자 컴퓨터로 인한 사회 변화 01 [양자 컴퓨터의 개요] 양자 컴퓨터의 영향 02 [무어의 법칙 종언] 기존 컴퓨터의 한계 03 [양자의 세계] 양자 컴퓨터의 토대가 되는 양자란 무엇인가? 04 [양자 게이트와 양자 어닐링] 양자 컴퓨터의 종류 05 [양자 컴퓨터의 비즈니스] 과제를 통해 알아보는 양자 컴퓨터 06 [양자 컴퓨터의 활용] 양자 컴퓨터의 활약이 기대되는 분야 07 [도입 단계] 양자 컴퓨터를 도입하려면 08 [성장전략] 성장전략으로서의 양자 컴퓨터 *칼럼: 양자 컴퓨터에 수학이 필요할까요? Chapter02. 도대체 ‘양자’란 무엇인가 09 [양자의 기본] 양자의 성질에 대해 알아보자 10 [입자와 파동의 성질] 양자의 성질을 검증하는 ‘이중 슬릿 실험’ 11 [양자정보과학] 양자역학에서 양자정보과학으로 12 [양자 연산의 시각화] 보이지 않는 양자의 연산을 ‘시각화’한다 13 [양자의 변환과 측정] 양자의 변환으로 계산한다 14 [양자 중첩과 양자 얽힘] 양자 컴퓨터는 왜 고속 계산이 가능한 것인가? *칼럼: 양자 컴퓨터에 대한 연구는 지금도 진행중 Chapter03. 원리로부터 풀어내는 양자 컴퓨터 15 [컴퓨터 구조] 컴퓨터 구조를 알아보자 16 [QPU] 양자 컴퓨터의 연산장치(Quantum Processing Unit) 17 [비트의 기초] 컴퓨터의 정보단위 ‘비트’를 이해하자 18 [기존 컴퓨터의 연산] 연산의 원리를 이해하자 19 [양자 비트] 양자 컴퓨터의 계산단위 ‘양자 비트’ 20 [계산 순서] 양자 컴퓨터에서 계산의 흐름 21 [양자 게이트] 기본적인 양자 비트 변환을 수행하는 양자 게이트 22 [고도의 양자 게이트] 조금 더 복잡한 변환을 수행하는 양자 게이트 23 [양자 계산의 기초] 양자 컴퓨터로 하는 덧셈 24 [측정] 양자 비트의 결과를 보는 방법 *칼럼: 다양한 종류의 양자 컴퓨터 Chapter04. 양자 알고리즘의 작동 방식을 알아봅시다 25 [범용성, 고속성] 양자 컴퓨터의 2가지 성질 ‘범용성’과 ‘고속성’ 26 [알고리즘의 필요성] 알고리즘이란? 27 [알고리즘의 기초] 알고리즘의 기초와 구성요소를 이해해 보자 28 [양자 알고리즘 (1)] ‘양자 중첩’으로 여러 데이터를 동시에 나타낸다 29 [양자 알고리즘 (2)] ‘양자 얽힘’으로 결과를 짜낸다 30 [양자 알고리즘 (3)] 데이터를 검색하는 그로버 알고리즘 31 [양자 알고리즘 (4)] 소인수분해를 푸는 쇼어 알고리즘 32 [양자 알고리즘 (5)] 최소 비용을 구하는 VQE 알고리즘 33 [양자 알고리즘 (6)] 사회 문제의 답을 구하는 QAOA 알고리즘 *칼럼: 쇼어 알고리즘 Chapter05. 양자 컴퓨터로 할 수 있는 일 34 [전체 개요] 양자 컴퓨터 활용 사례 35 [양자 컴퓨터 활용 사례 (1)] 머신러닝을 통한 이미지 인식 36 [양자 컴퓨터 활용 사례 (2)] 양자 화학 계산에 의한 신재료 개발 37 [양자 컴퓨터 활용 사례 (3)] 머신러닝과 딥러닝 38 [양자 컴퓨터 활용 사례 (4)] 암호와 보안 39 [양자 컴퓨터 활용 사례 (5)] 양자 텔레포테이션 40 [양자 컴퓨터 활용 사례 (6)] 업무 최적화 41 [양자 컴퓨터 활용 사례 (7)] 퍼즐과 사회 문제 *칼럼: 커피 블렌딩을 양자 컴퓨터로 최적화하다 Chapter06. 양자 회로를 만들어 봅시다 42 [Blueqat 소개] 양자 컴퓨터를 체험해 보자 43 [툴(Tool) 설치] Python과 Blueqat를 설치한다 44 [Blueqat 프로그래밍 (1)] 양자 비트의 중첩을 체험한다 45 [Blueqat 프로그래밍 (2)] 양자 얽힘을 체험한다 46 [Blueqat 프로그래밍 (3)] 덧셈 회로 프로그래밍 *칼럼 또 다른 양자 프로그래밍의 세계로 Chapter07. 양자 어닐링의 원리와 사용법 47 [양자 어닐링] 양자 어닐링이란 무엇인가? 48 [터널 효과] 양자 어닐링형의 장점 49 [실제 응용 사례] 양자 어닐링의 용도 50 [이징 모델(Ising Model)] 양자 비트와 이징 모델 51 [최소 에너지란?] 양자 어닐링에 대한 기본 개념 52 [Wildqat 체험] 양자 어닐링을 체험해 보자 *칼럼: D-Wave사의 SDK로 양자 어닐링 머신이 더 가까워졌다! Chapter08. 양자 컴퓨터를 비즈니스에 도입해 봅시다 53 [도입의 의의] 양자 컴퓨터를 도입하는 의의 54 [양자 컴퓨터 도입] 양자 컴퓨터를 도입하기 위한 사업 계획 55 [인재 확보] 양자 컴퓨터에 필요한 인재 56 [수익사업화] 양자 컴퓨터를 수익사업화합니다 57 [과제] 알아 두어야 할 양자 컴퓨터 과제 58 [꿈의 기계에서 현실의 기계로] 양자 컴퓨터 전망 *칼럼: 세계를 무대로 경쟁하려면 무엇을 해야 하는가?