Kvant İnformasiya Nəzəriyyəsi
Polyak terminin ilk dəfə göründüyü məqaləni nəşr etdi: kvant məlumat nəzəriyyəsi. İyun ayında nəzəri fizikanın ən populyar bölmələrindən biri ikiqat yubileyini qeyd etdi: mövcudluğunun 40 illiyi və ağsaqqalın anadan olmasının 90 illiyi. 1975-ci ildə prof. Torundakı Nikolay Kopernik Universitetinin Fizika İnstitutundan Roman S. İnqarden “İnformasiyanın kvant nəzəriyyəsi” adlı əsərini nəşr etdirmişdir.
Roman S. İnqarden
Bu işdə ilk dəfə olaraq hazırda fizikanın “ən qaynar” sahələrindən biri olan kvant informasiya nəzəriyyəsinin sistematik struktur diaqramı təqdim edilib. Onun doğumunda çoxlu insan iştirak edib. 60-70-ci illərin sonlarında prof. Toruńdakı Nikolay Kopernik Universitetinin Riyazi Fizika Departamentində İnqarden, informasiya nəzəriyyəsi ilə müasir fizikanın digər əsas nəzəriyyələri arasındakı əlaqəyə dair tədqiqatlar apardı. O dövrdə termodinamik və kvant proseslərində informasiyanın hərəkət qanunauyğunluqlarının tədqiq edildiyi bir çox elmi əsərlər yaradılmışdır. “Həmin illərdə bu, fizika ilə fəlsəfənin sərhədində tarazlıq yaradan son dərəcə innovativ yanaşma, bir növ intellektual israfçılıq idi. Dünyada onun professor İnqardenin komandası ilə birbaşa işləmək üçün tez-tez bizim instituta gələn dar bir tərəfdar kütləsi varmı? ? deyir prof. Anjey Jamiolkovski, Nikolay Kopernik Universitetinin Fizika İnstitutundan. Məhz o zaman nəzəri fizikaya bu gün çox istifadə olunan Lindblad-Kossakovskinin təkamül generatoru və Yamiolkovskinin izomorfizmi anlayışları daxil oldu. prof. İnqardenin fizikada məlumat anlayışının fundamental əhəmiyyəti ilə bağlı dəqiq olduğu ortaya çıxdı.
90-cı illərdə kvant fizikasının eksperimental üsullarının sürətli inkişafı ilə əlaqədar ilk təcrübələr informasiyanın saxlanması və ötürülməsi üçün foton kimi kvant obyektlərindən istifadə edilərək aparılmışdır. Bu təcrübə kvant rabitəsi üçün yeni yüksək məhsuldar texnologiyaların inkişafına yol açdı. Nəticələr elm və texnologiya dünyasında böyük maraq doğurdu. Kvant informasiya nəzəriyyəsi müasir fizikanın tam hüquqlu və son dərəcə dəbli sahəsinə çevrilmişdir. Hazırda dünyanın tədqiqat mərkəzlərində kvant informasiyası ilə bağlı məsələlər tədqiq olunur, bu, fizikanın ən populyar və dinamik inkişaf edən böyük gələcəyi olan sahələrindən biridir.
Müasir kompüterlər klassik fizikanın qanunlarına uyğun işləyirlər. Bununla belə, elektron sxemlər o qədər kiçik olur ki, tezliklə kvant dünyasına xas olan effektləri görəcəksiniz. Onda miniatürləşdirmə prosesinin özü bizi oyun qaydalarını klassikdən kvantaya dəyişməyə məcbur edəcək, Nikolay Kopernik adına Fizika İnstitutunun nəzəri fizika şöbəsindən doktor Miloş Mixalski kvant hesablamalarının inkişaf perspektivlərini izah edir. Universitet. . Kvant məlumatı bir çox qeyri-intuitiv xüsusiyyətlərə malikdir, məsələn, köçürmək mümkün deyil, klassik məlumatı köçürmək isə problemli deyil. Bu yaxınlarda məlum oldu ki, kvant məlumatı mənfi ola bilər, bu xüsusilə təəccüblüdür, çünki biz adətən məlumatın bir hissəsini qəbul edən sistemin daha çox məlumat alacağını gözləyirik. Bununla belə, klassik insan nöqteyi-nəzərindən ən diqqətəlayiq və eyni zamanda kvant məlumatının daşıyıcısı kimi kvant dövlətlərinin potensial olaraq çox faydalı xüsusiyyəti onlardan vəziyyətlərin superpozisiyalarını yaratmaq qabiliyyətidir.
Müasir kompüterlər klassik bitlərlə işləyir, istənilən vaxt şərti olaraq “0” və “1” adlanan iki vəziyyətdən birində ola bilər. Kvant bitləri fərqlidir: onlar vəziyyətlərin istənilən qarışığında (superpozisiyasında) mövcud ola bilər və yalnız biz onları oxuduqda dəyərlər “0” və ya “1” qiymətini alır. Fərqi emal olunan məlumatların miqdarının artması ilə görmək olar. Klassik 10 bitlik kompüter belə bir registrin yalnız 1024 (2^10) vəziyyətindən birini bir addımda emal edə bilər, lakin kvant bitli kompüter onların hamısını emal edə bilər? həm də bir addımda.
Kvant bitlərinin sayını məsələn, 100-ə qədər artırmaq, bir dövrədə min milyard milyarddan çox vəziyyəti emal etmək imkanını açacaq. Beləliklə, kifayət qədər sayda kvant bitləri ilə işləyən kompüter çox qısa müddətdə kvant məlumatlarının emalı üçün müəyyən alqoritmləri, məsələn, böyük natural ədədlərin əsas amillərə bölünməsi ilə bağlı olanları həyata keçirə bilər. Milyonlarla ili hesablamaq əvəzinə, nəticə bir neçə saat, hətta dəqiqə ərzində hazır olacaq.
Kvant informasiyası artıq ilk kommersiya tətbiqini tapıb. Kvant kriptoqrafiya cihazları, məlumatların emalının kvant qanunlarının mübadilə edilən məzmunun tam məxfiliyinə zəmanət verdiyi məlumatların şifrələmə üsulları bir neçə ildir ki, bazarda mövcuddur. Hazırda bəzi banklar tərəfindən kvant şifrələməsi istifadə olunur, gələcəkdə texnologiya çox güman ki, uğursuz olacaq və məsələn, tam təhlükəsiz ATM əməliyyatları və ya İnternet bağlantılarına imkan verəcək. Ayda iki dəfə nəşr olunan “Riyazi fizika üzrə məruzələr” prof. Ingarden Quantum Information Theory, Nikolaus Kopernik Universitetinin Fizika İnstitutunun Riyazi Fizika Bölməsi tərəfindən nəşr olunan iki dövri nəşrdən biridir; digəri isə “Açıq sistemlər və informasiya dinamikası”dır. Hər iki jurnal Philadelphia Thomson Scientific Master Journal-ın ən nüfuzlu elmi jurnallar siyahısındadır. Bundan əlavə, “Açıq sistemlər və informasiya dinamikası” Elm və Ali Təhsil Nazirliyinin reytinqində ən yüksək bal toplamış dörd (60-dan) Polşa elmi jurnalı qrupuna daxildir. (Material Milli Kvant Texnologiyaları Laboratoriyasının və Torundakı Nikolay Kopernik Universitetinin Fizika İnstitutunun press-relizinə əsaslanır)
