양자 컴퓨터 프로그래밍

1장. 양자역학의 기이하고 놀라운 세계
__20세기의 물리학 황금시대
__막스 플랑크와 자외선 파탄이 모든 것의 시작
__보어의 양자 도약
__두 거물의 충돌: 양자 고양이와 불확정성 원리
____전지전능한 파동 함수
____ψ의 확률론적 해석: 파동 함수의 원래 의도는 양자역학을 무너뜨리기 위한 것
____양자 고양이가 보른의 확률론 진영을 무너뜨리려고 시도
____불확정성 원리
____간섭과 이중 슬릿 실험
__아인슈타인이 보어에게: 신은 주사위를 던지지 않는다
__보어가 아인슈타인에게: 신이 주사위를 갖고 무엇을 하든 상관하지 말라
__얽힘과 EPR 역설: 도깨비 같은 원격 작용
__벨의 부등식: 얽힘 테스트
__EPR 역설의 패배: 보어가 마지막에 웃다
__우리를 속이고 있는 실재: 모든 것은 서로 연결돼 있다

2장. 양자 컴퓨팅: 현실의 뼈대 자체를 구부리다
__트랜지스터는 물리 법칙과 충돌하고 있다
__5나노 트랜지스터: 커다란 문제
__양자 범위와 트랜지스터의 소멸
____전자 터널링
____슬릿 실험
__트랜지스터의 미래
__리처드 파인만과 양자 컴퓨터의 세계로
__큐빗은 이상하고 놀랍다
____상태의 중첩
____얽힘: 큐빗 관측이 다른 큐빗의 상태를 드러내다
____양자 게이트로 큐빗 조작
____큐빗 설계
__양자 컴퓨터와 기존 컴퓨터
____복잡한 시뮬레이션
____분자 모델링과 신소재
____정교한 딥러닝
____양자 신경망(QNN)과 인공지능(AI)
__양자 컴퓨터의 함정: 결깨짐과 간섭
____결깨짐(수명)
____양자 오류 정정(QEC)
__50-큐빗 프로세서와 양자 우위를 위한 탐험
__양자 어닐링(QA)과 에너지 최소화 논쟁
____2000 큐빗: 눈에 보이는 것이 항상 진실은 아니다
____양자 어닐링: 양자 컴퓨팅의 부분집합
__범용 양자 컴퓨팅과 미래
____구글과 양자 인공지능
____데이터 센터의 양자 컴퓨터
____경쟁은 전 세계적으로 벌어지고 있다
____미래의 응용 분야

3장. IBM Q Experience 시작: 유일무이한 클라우드 양자 컴퓨팅 플랫폼
__IBM Q Experience에 발 담그기
____양자 컴포저
____양자 게이트
____사용 가능한 양자 백엔드 프로세서
__작품 번호 1: 벨 상태와 GHZ 상태의 변형
____벨 상태와 도깨비 같은 원격 작용
____더욱 도깨비 같은 GHZ 상태 테스트
____초결정론:도깨비스러움을 벗어나는 방법.아인슈타인이 옳았는가?
__REST API를 통한 원격 접근
____인증
____사용 가능한 백엔드 목록
____특정 프로세서의 캘리브레이션 정보 얻기
____백엔드 매개변수 얻기
____프로세서 대기열의 상태 가져오기
____실행 대기열 내의 작업 목록 얻기
____계정의 크레딧 정보 가져오기
____사용자의 실험 목록 얻어오기
____실험 실행
____작업 실행
____API 버전 얻기
__IBMQuantumExperience용 Node.js 클라이언트
____IBMQuantumExperience를 위한 Node.js 모듈 구축
____API 메소드 내보내기
____토큰으로 인증
____백엔드 목록 가져오기
____캘리브레이션 매개변수 목록 가져오기
____실험 실행
____디버깅과 테스트
____세상과 공유: 모듈을 게시

4장. QISKit: 파이썬으로 양자 프로그램을 작성할 수 있는 멋진 SDK
__QISKit 설치
____윈도우에 설치
____리눅스 CentOS에서의 설치
__큐빗 101: 아주 기본적인 대수학
____양자 비트의 대수적 표현
____양자 게이트로 큐빗의 상태 변경
____보편적 양자 계산은 고전적 계산보다 지름길을 제공한다
__첫 번째 양자 프로그램
____SDK의 내부: 회로 컴파일과 QASM
____실제 양자 장치에서 실행
__양자 어셈블리: 무대 뒤에 숨은 힘

5장. 엔진 시동: 양자 난수, 양자 순간 이동, 초고밀도 코딩
__양자 난수 생성
____아다마르 게이트를 이용한 무작위 비트 생성
____무작위 결과 값 검증
__초고밀도 코딩
____컴포저용 회로
____파이썬을 사용해 원격으로 실행
____결과 보기
__양자 순간 이동
____컴포저용 회로
____파이썬을 사용해 원격으로 실행
____결과 분석

6장. 양자 게임으로 놀아보자
__양자 전함 게임
____설정 방법
____초기화
____보드에 전함 배치
____메인 루프와 실행 결과
__클라우드 전함: 원격 접근이 가능하게 개선
____연습문제 1: 게임 로직과 사용자 인터페이스를 분리
____연습문제 2: 전함-폭탄 보드를 위한 웹 인터페이스 구축
____연습문제 3: 아파치 HTTPD로 배포 및 문제 해결
____해답 1: 재사용 가능한 파이썬 프로그램
____해답 2: 사용자 인터페이스
____해답 3: 배포 및 테스트
____문제 해결
____추가적인 개선 사항

7장. 게임 이론: 양자역학에서 확률은 언제나 호의적이다
__위조 동전 퍼즐
____위조 동전, 양자 컴퓨터의 해결 방법
____1단계: 양자 저울에 질의
____2단계: 양자 저울을 생성
____3단계: 위조 동전을 식별
____임의의 개수의 위조 동전으로 일반화
__머민-페레즈 매직스퀘어
____머민-페레즈 매직스퀘어 연습문제
____양자 승리 전략
____얽힘 상태 공유
____유니타리 변환
____계산 기준의 측정
____머민-페레즈 매직스퀘어 연습문제의 해답

8장. 그로버와 쇼어 알고리즘을 통한 검색 속도 향상과 비대칭 암호화 위협
__비구조적 양자 검색
____위상 반전
____평균에 대한 반전
____실용적인 구현
____일반화된 회로
__쇼어 알고리즘을 사용한 소인수 분해
____비대칭 암호화에 도전하는 양자 인수 분해
____주기 찾기
____ProjectQ에 의한 쇼어 알고리즘