Praca przedstawia koncepcje, w ktorej swiatlo pelni role podstawowej jednostki kwantowej informacji we Wszechswiacie. Swiatlo traktowane jest zarowno jako fala, jak i czastka: fala reprezentuje przestrzen, natomiast czastka manifestuje sie jako energia i masa. Proponuje, ze chaotyczne stany kwantowe swiatla w otwartym Wszechswiecie (OU) podlegaja procesom dekoherencji i samoorganizacji, a ich usrednianie prowadzi do powstania stabilnych struktur makroskopowych, ktorych energia i masa opisane sa klasycznym rownaniem E = mc2. Koncepcja sugeruje, ze kwantowa informacja moze byc fundamentem Wszechswiata, przy czym masa i energia powstaja jako efekt uporzadkowanych mikro-przyczyn. kimbanaszkiewicz@gmail.com
Praca przedstawia koncepcje, w ktorej swiatlo pelni role podstawowej jednostki kwantowej informacji we Wszechswiacie. Swiatlo traktowane jest zarowno jako fala, jak i czastka: fala reprezentuje przestrzen, natomiast czastka manifestuje sie jako energia i masa. Proponuje, ze chaotyczne stany kwantowe swiatla w otwartym Wszechswiecie (OU) podlegaja procesom dekoherencji i samoorganizacji, a ich usrednianie prowadzi do powstania stabilnych struktur makroskopowych, ktorych energia i masa opisane sa klasycznym rownaniem E = mc2. Koncepcja sugeruje, ze kwantowa informacja moze byc fundamentem Wszechswiata, przy czym masa i energia powstaja jako efekt uporzadkowanych mikro-przyczyn. kimbanaszkiewicz@gmail.com
„Nowa dyscyplina: informatyka kwantowa, której podstawy przedstawia Michel Le Bellac jest pełna niespodzianek i chwilami wydaje się zahaczać o paradoks. Musimy przyzwyczaić nasze umysły do jej reguł i zasad, które wydają nam się dziwne. Świat fizyczny nie jest taki, jak zakładała informatyka klasyczna, gdy powstawała w połowie XX-go wieku (kopiowanie informacji bez ograniczeń, informacji zlokalizowanej itd.), ale światem bardziej subtelnym – być może zrozumiemy, że nie jest on bardziej skomplikowany, co z talentem i kompetencją przekazuje nam ta książka.” /Ze wstępu/ Przystępna prezentacja teorii informacji kwantowej, która opisuje teoretyczne założenia informatyki kwantowej. Nauka ta zajmuje się wykorzystaniem zjawisk kwantowych do szybszego przesyłania i przetwarzania informacji, a także bezpieczeństwa jej przekazu niemożliwego do osiągnięcia za pomocą dotychczas wykonywanych metod i urządzeń. W książce omówiono: - podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej, - pojęcie bitu kwantowego - kubitu, - obliczenia kwantowe, - możliwości fizycznej realizacji komputerów kwantowych. Książka napisana jest prostym językiem, a do jej zrozumienia potrzebna jest jedynie znajomość algebry liniowej oraz podstaw mechaniki kwantowej. Podręcznik adresowany jest do fizyków, informatyków i matematyków, którzy chcą poznać nowo rodzącą się naukę jaką jest informatyka kwantowa.
Oddajemy w ręce Czytelnika nietypowe wydawnictwo składające się z dwóch części: pierwsza to komiks akcji, którego tematyka nawiązuje do pewnych zagadnień informatyki kwantowej, druga – to podręcznik z wyłożonymi podstawami tej dziedziny. \nAutor części podręcznikowej, Piotr Gawron – pracownik naukowy Instytutu Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk – wyjaśnia: ,,Chciałem stworzyć publikację na temat informatyki kwantowej, która byłaby zrozumiała dla mnie samego z czasów, kiedy miałem osiemnaście lat. Szukałem wtedy informacji o mechanice kwantowej, ale publikacje popularnonaukowe były – z mojej perspektywy – napisane zbyt niejasnym językiem. Dlatego postanowiłem, że w tym podręczniku będę używać języka zrozumiałego dla umysłów ścisłych – języka matematyki. Uznałem jednak, że sam wykład to trochę za mało, żeby przyciągnąć takiego czytelnika, jakim byłem w czasach nauki w liceum. Stąd pomysł, aby podstawy informatyki kwantowej pokazać w formie futurystycznego, sensacyjnego komiksu”. \n \nKsiążka została przygotowana dzięki programowi eNgage, będącemu częścią projektu SKILLS, realizowanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej. Promuje on nowatorskie przedsięwzięcia popularnonaukowe, których celem jest nie tylko w przystępny sposób mówić o nauce, ale też być dla ich twórców okazją do nabycia nowych umiejętności. Macie zatem przed sobą książkę-eksperyment; jednak, jako jej autorzy, liczymy, że będziecie się przy niej dobrze bawić – niezależnie od tego, czy przeczytacie jedną, czy obie jej części.
W niniejszej pracy przedstawiamy koncepcje powstawania czasu jako wyniku pierwszego podzialu fotonu. Zakladamy, ze czas nie jest pierwotnie powiazany z przestrzenia ani niezaleznym bytem, lecz emerguje z obserwacji zmiany stanu fotonow. Kazdy podzial fotonu tworzy nowy krok czasowy t0, odpowiadajacy czasowi Plancka, a dlugosc fali fotonu ∆x odpowiada dlugosci Plancka Rozwazania pokazuja, ze czas jest dyskretny w mikroswiecie, ale w makroskali tworzy spojny kontinuum. Podzial fotonu wyznacza kierunek czasu i naturalnie definiuje predkosc swiatla c = ∆x/∆t. Konsekwencja tej teorii jest nowy sposob interpretacji kwantowej nieokreslonosci, losowosci pomiarow oraz fundamentalnych relacji miedzy fotonem, czasem i przestrzenia. Proponujemy weryfikacje tej koncepcji poprzez eksperymenty interferencyjne o ultrakrotkich impulsach oraz badania pojedynczych fotonow w ekstremalnych warunkach. kimbanaszkiewicz@gmail.com
W ostatnich dekadach można zaobserwować stopniową technologiczną marginalizację Europy, polegającą m.in. na uzależnieniu od importu zaawansowanych technologicznie mikrochipów ze Stanów Zjednoczonych i Tajwanu. Planowane inwestycje w rozwój i produkcję półprzewodników w krajach członkowskich UE najprawdopodobniej nie spowodują, że Europa dorówna w tym zakresie USA i Chinom. Rozwiązaniem tego problemu może się okazać technologia kwantowa, której wykorzystanie w gospodarce jest we wszystkich światowych ośrodkach w początkowej fazie. Wydajność obliczeń kwantowych przewyższa algorytmy stosowane w technologii krzemowej o kilkadziesiąt rzędów wielkości. To oznacza, że dostęp do technologii kwantowej stanie się w nadchodzących latach podstawową determinantą bezpieczeństwa. Celem artykułu jest przedstawienie zagadnienia technologii kwantowej i jej najważniejszych implikacji w kontekście suwerenności technologicznej Unii Europejskiej.
Juz dziś wiadomo, ze z chwilą udanej realizacji komputera kwantowego maszyna ta bedzie pozwalala na znajdowanie rozwiązan problemow obliczeniowych lezących poza zasiegiem komputerow klasycznych. Opracowano szereg algorytmow kwantowych, z ktorych najwiekszą slawą cieszy sie procedura Shora, pozwalająca efektywnie dokonywac tzw. faktoryzacji, tj. rozkladu bardzo duzych liczb naturalnych na czynniki pierwsze. Na trudności obliczeniowej faktoryzacji opiera sie bezpieczenstwo najpowszechniej dziś stosowanego szyfru z kluczem publicznym RSA, zatem udana realizacja komputera kwantowego uczynilaby stosowane dziś systemy szyfrujące przezroczystymi. Z kolei procedura Grovera w nieuporządkowanej bazie danych rozmiaru n znajduje rekord spelniający wybrane kryterium w czasie rzedu n^0.5, co oczywiście jest niewykonalne w modelu klasycznym. Model obliczenia kwantowego na trwale zadomowil sie na gruncie informatyki teoretycznej. Wyniki z zakresu kwantowych algorytmow rozstrzygających zagadnienia kombinatoryczne, kwantowych klas zlozoności obliczeniowej lub kwantowego kosztu komunikacyjnego obliczen są dziś regularnie publikowane w renomowanych periodykach i prezentowane na miedzynarodowych sympozjach poświeconych analizie algorytmow. Mimo niewątpliwie intensywnego rozwoju tego nowego obszaru wiedzy jego rezultaty wciąz pozostają dośc hermetyczne i nieczytelne dla szerszego ogolu odbiorcow. Jest to wynikiem silnie interdyscyplinarnego charakteru dziedziny, wymagającej od czytelnika znajomości szeregu pozornie niezwiązanych ze sobą faktow z zakresu informatyki (m.in. teorii algorytmow, modeli formalnych obliczen), matematyki (w tym algebry abstrakcyjnej i teorii liczb) oraz podstaw fizyki kwantowej. Niniejsze opracowanie stawia sobie za cel odczarowanie tej dziedziny, precyzyjnie selekcjonując material potrzebny do zrozumienia pojec obliczenia kwantowego, analizy kwantowych algorytmow oraz wprowadzając aparat formalny pozwalający na dalsze samodzielne studiowanie literatury. Dolozono tez wszelkich staran, aby uczynic te ksiązke spojną, zamknietą konstrukcją tematyczną, niewymagającą od czytelnika stykającego sie po raz pierwszy z informatyką kwantową poszukiwania pelniejszych wyjaśnien niezbednych pojec i wątkow pobocznych, ani tez przyjmowania na wiare wykorzystywanych faktow.
Problematyka cyberbezpieczeństwa jest obecnie jednym z najważniejszych wyzwań stojących przed ekspertami branży IT. Firmy, organizacje i inne jednostki borykają się z coraz większą liczbą zagrożeń, a cyberprzestępcy stosują coraz bardziej wyszukane metody ataków. Bezpieczeństwo informacji jest zatem priorytetowym zadaniem dla wszelkiego rodzaju instytucji oraz przedsiębiorstw. W pierwszej części niniejszego artykułu zostaną omówione raporty dotyczące problematyki bezpieczeństwa cyfrowego oraz wyzwania stawiane systemom informatycznym w organizacjach i firmach, natomiast w części drugiej autorzy postarają się pokazać rolę algorytmów szyfrujących w dziedzinie cyberbezpieczeństwa oraz możliwości wykorzystania kryptografii kwantowej, jako obecnie najbardziej perspektywicznego rozwiązania, które można wykorzystać w procesie zabezpieczenia systemów IT