Paweł Benioff

Paweł Benioff
Paul Benioff profile picture with glasses.jpg
Urodzić się
Paula Anthony'ego Benioffa

( 1930-05-01 ) 1 maja 1930
Pasadena, Kalifornia , USA
Zmarł 29 marca 2022 (29.03.2022) (w wieku 91)
Downers Grove, Illinois , Stany Zjednoczone
Narodowość amerykański
Obywatelstwo USA
Edukacja Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley
Alma Mater




Instytut Weizmanna University of California, Berkeley Argonne National Laboratories Instytut Nielsa Bohra CNRS Uniwersytet w Tel Awiwie
Znany z
Kariera naukowa
Pola
Fizyka teoretyczna Informatyka kwantowa
Pod wpływem Maks Planck

Paul Anthony Benioff (1 maja 1930 - 29 marca 2022) był amerykańskim fizykiem, który był pionierem w dziedzinie komputerów kwantowych . Benioff był najbardziej znany ze swoich badań nad kwantową teorią informacji w latach 70. i 80., które wykazały teoretyczne możliwości komputerów kwantowych, opisując pierwszy kwantowo-mechaniczny model komputera. W tej pracy Benioff wykazał, że komputer może działać zgodnie z prawami mechaniki kwantowej , opisując opis równania Schrödingera maszyn Turinga . Dorobek Benioffa w teorii informacji kwantowej obejmował komputery kwantowe, roboty kwantowe oraz relacje między podstawami logiki, matematyki i fizyki.

Wczesne życie i edukacja

Benioff urodził się 1 maja 1930 roku w Pasadenie w Kalifornii. Jego ojciec, Hugo Benioff , był profesorem sejsmologii w California Institute of Technology , a jego matka, Alice Pauline Silverman, uzyskała tytuł magistra filologii angielskiej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley . Ożenił się z Hannelore Benioff.

Benioff uczęszczał również do Berkeley, gdzie uzyskał tytuł licencjata z botaniki w 1951 roku. Po dwuletniej pracy w chemii jądrowej dla Tracerlab wrócił do Berkeley. W 1959 uzyskał stopień doktora chemii jądrowej.

Kariera

W 1960 Benioff spędził rok w Instytucie Nauki Weizmanna w Izraelu jako adiunkt. Następnie spędził sześć miesięcy w Instytucie Nielsa Bohra w Kopenhadze jako Ford Fellow. W 1961 roku rozpoczął długą karierę w Argonne National Laboratory , najpierw w Dziale Chemii, a później w 1978 roku w Dziale Oddziaływania na Środowisko laboratorium. Benioff pozostał w Argonne aż do przejścia na emeryturę w 1995 roku. Aż do śmierci kontynuował prowadzenie badań w laboratorium jako emerytowany naukowiec na Wydziale Fizyki.

Ponadto Benioff nauczał podstaw mechaniki kwantowej jako profesor wizytujący na Uniwersytecie w Tel Awiwie w 1979 r., A także pracował jako wizytujący naukowiec w CNRS Marsylia w 1979 i 1982 r.

Badania

Obliczenia kwantowe

W latach siedemdziesiątych Benioff zaczął badać teoretyczną wykonalność obliczeń kwantowych . Jego wczesne badania zakończyły się artykułem opublikowanym w 1980 roku, w którym opisano kwantowo-mechaniczny model Maszyn Turinga . Ta praca została oparta na klasycznym opisie odwracalnych maszyn Turinga z 1973 roku, sporządzonym przez fizyka Charlesa H. Bennetta .

Model komputera kwantowego Benioffa był odwracalny i nie rozpraszał energii. W tamtym czasie pojawiło się kilka artykułów argumentujących, że stworzenie odwracalnego modelu obliczeń kwantowych jest niemożliwe. Artykuł Benioffa był pierwszym, który wykazał, że odwracalne obliczenia kwantowe są teoretycznie możliwe, co z kolei pokazało ogólne możliwości obliczeń kwantowych. Ta praca, wraz z późniejszymi pracami kilku innych autorów (w tym Davida Deutscha , Richarda Feynmana i Petera Shora ), zapoczątkowała dziedzinę obliczeń kwantowych .

W artykule opublikowanym w 1982 roku Benioff rozwinął swój oryginalny model kwantowo-mechanicznych maszyn Turinga. Ta praca postawiła komputery kwantowe na solidnych podstawach teoretycznych. Richard Feynman stworzył uniwersalny symulator kwantowy . Opierając się na pracach Benioffa i Feynmana, Deutsch zaproponował, że mechanikę kwantową można wykorzystać do rozwiązywania problemów obliczeniowych szybciej niż klasyczne komputery, aw 1994 roku Shor opisał algorytm faktoryzacji, który uważa się za mający wykładnicze przyspieszenie w porównaniu z klasycznymi komputerami.

Po tym, jak Benioff i jego współpracownicy w tej dziedzinie opublikowali kilka kolejnych artykułów na temat komputerów kwantowych, pomysł zaczął zyskiwać na popularności wśród przemysłu, bankowości i agencji rządowych. Dziedzina ta jest obecnie szybko rozwijającym się obszarem badań, który może mieć zastosowanie w cyberbezpieczeństwie , kryptografii , modelowaniu systemów kwantowych i nie tylko.

Dalsze badania

W trakcie swojej kariery w Argonne Benioff prowadził badania w wielu dziedzinach, w tym w matematyce , fizyce i chemii . Na Wydziale Chemii prowadził badania z zakresu reakcji jądrowych oraz związków między podstawami fizyki i matematyki.

Po dołączeniu do Działu Oddziaływania na Środowisko Argonne w 1978 roku, Benioff kontynuował prace nad obliczeniami kwantowymi i podstawowymi zagadnieniami. Obejmowało to opisy robotów kwantowych, modele mechaniki kwantowej różnych typów liczb i inne tematy. Później w swojej karierze studiował wpływ skalowania liczb i lokalnej matematyki na fizykę i geometrię . Jako emerytowany kontynuował pracę nad tymi i innymi podstawowymi tematami.

Nagrody i uznanie

W 2000 roku Benioff otrzymał Quantum Communication Award od Międzynarodowej Organizacji ds. Komunikacji, Informatyki i Pomiarów Kwantowych, a także nagrodę Quantum Computing and Communication od Uniwersytetu Tamagawa w Japonii. W 2001 roku został członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego . W następnym roku został odznaczony Specjalnym Medalem Uniwersytetu w Chicago za wybitne osiągnięcia w Argonne National Laboratory . W 2016 roku Argonne zorganizował konferencję na cześć jego pracy w dziedzinie obliczeń kwantowych.

Wybrane prace naukowe

  • „Szybkość produkcji promieniowania kosmicznego i średni czas usuwania berylu-7 z atmosfery”, „ Physical Review” , t. 104, 1956, s. 1122–1130.
  • „Teoria informacji w kwantowej mechanice statystycznej”, Physics Letters , t. 14, 1965, s. 196–197.
  • „Niektóre aspekty relacji między logiką matematyczną a fizyką. I," Journal of Mathematical Physics , t. 11, 1970, s. 2553-2569.
  • „Niektóre aspekty relacji między logiką matematyczną a fizyką. II," Journal of Mathematical Physics , t. 12, 1971, s. 360-376.
  • „Miary cenione przez operatora w mechanice kwantowej: procesy skończone i nieskończone”, Journal of Mathematical Physics , t. 13, 1972, s. 231–242.
  • „Procedury decyzyjne w mechanice kwantowej”, Journal of Mathematical Physics , t. 13, 1972, s. 908–915.
  • „Procedury w mechanice kwantowej bez aksjomatu projekcji Von Neumanna”, Journal of Mathematical Physics , t. 13, 1972, s. 1347–1355.
  • „Niektóre konsekwencje wzmocnionych reguł interpretacyjnych mechaniki kwantowej”, Journal of Mathematical Physics , t. 15, 1974, s. 552–559.
  • „Modele teorii mnogości Zermelo Frankela jako nośniki matematyki fizyki. I”, Journal of Mathematical Physics , t. 17, 1976, s. 618–628.
  • „Modele teorii mnogości Zermelo Frankela jako nośniki matematyki fizyki. II," Journal of Mathematical Physics , t. 17, 1976, s. 629-640.
  • „Skończone i nieskończone sekwencje pomiarowe w mechanice kwantowej i losowości: interpretacja Everetta”, Journal of Mathematical Physics , t. 18, 1977, s. 2289–2295.
  • „Komputer jako system fizyczny: mikroskopijny hamiltonowski model komputerów z mechaniką kwantową reprezentowany przez maszyny Turinga”, Journal of Statistical Physics , tom. 22, 1980, s. 563–591.
  • „Mechaniczne kwantowe hamiltonowskie modele maszyn Turinga”, Journal of Statistical Physics , tom. 29, 1982, s. 515–546.
  • „Mechaniczne modele kwantowe maszyn Turinga, które nie rozpraszają energii”, Phys. Wielebny Lett. , Tom. 48, 1982, s. 1581–1585.
  • „Kwantowo-mechaniczne hamiltonowskie modele dyskretnych procesów, które wymazują ich własne historie: zastosowanie do maszyn Turinga, Int. J”. Teoria. fizyka , Tom. 21, 1982, s. 177–201.
  • „Komentarz do„ Rozpraszania w obliczeniach ”, „ Physical Review Letters” , tom. 53, 1984, s. 1203.
  • „Kwantowo-mechaniczne hamiltonowskie modele komputerów”, Annals New York Academy of Sciences , tom. 480, 1986, s. 475–486.
  • „Kwantowa ewolucja balistyczna w mechanice kwantowej: zastosowanie do komputerów kwantowych”, Phys. ks. A , tom. 54, 1996, s. 1106–1123, Arxiv .
  • „Ciasto wiążące hamiltoniany i kwantowe maszyny Turinga”, Phys. Wielebny Lett. , Tom. 78, 1997, s. 590–593.
  • „Transmisyjne i widmowe aspekty ciasno wiążących hamiltonianów dla zliczającej kwantowej maszyny Turinga”, Physical Review B , tom. 55, 1997, s. 9482–9493.
  • „Modele kwantowych maszyn Turinga”, Fortschritte der Physik , tom. 46, 1998, s. 423–441, Arxiv .
  • „Roboty kwantowe i środowiska”, Phys. ks. A , tom. 58, 1998, s. 893–904, Arxiv .
  • „Roboty kwantowe i komputery kwantowe”, w: AJG Hey (Hrsg.), Feynman and Computation , Perseus Books 1999, s. 155–176, Arxiv .
  • „Prosty przykład definicji prawdy, ważności, spójności i kompletności w mechanice kwantowej”, Physical Review A , tom. 59, 1999, s. 4223–4252.
  • „Reprezentacja liczb naturalnych w mechanice kwantowej”, Phys. ks. A , tom. 63, 2001, 032305, Arxiv .
  • „Wydajna implementacja i reprezentacja liczb w stanie produktu”, Phys. ks. A , tom. 64, 2001, s. 052310, Arxiv .
  • „Język jest fizyczny”, Quantum Information Proceedings , tom. 1, 2002, s. 495–509.
  • „Wykorzystanie matematycznych pojęć logicznych w mechanice kwantowej: przykład”, Journal of Physics A: Mathematical and General , tom. 35, 2002, s. 5843–5857.
  • „W kierunku spójnej teorii fizyki i matematyki”, Znalezione. fizyka , Tom. 32, 2002, s. 989–1029, Arxiv .
  • „Reprezentacja liczb w mechanice kwantowej”, Algorithmica , tom. 34, 2002, s. 529–559, Arxiv .
  • „W kierunku spójnej teorii fizyki i matematyki: połączenie teorii z eksperymentem”, Podstawy fizyki , tom. 35, 2005, s. 1825–1856, Arxiv .
  • „Reprezentacja zespolonych liczb wymiernych w mechanice kwantowej”, Phys. ks. A , tom. 72, 2005, s. 032314, Arxiv .
  • „Pola kwantowych układów odniesienia oparte na różnych reprezentacjach liczb wymiernych jako stanów ciągów kubitów”. Zgłoszony do postępowania, 3rd Feynman Festival, University of Maryland, 2006, Journal of Physics : Conference Series 70 (2007) 012003.
  • „Reprezentacja liczb rzeczywistych i zespolonych w teorii kwantowej”, International Journal of Pure and Applied Mathematics , tom. 39, 2007, s. 297–339.
  • „Pola ramek odniesienia oparte na reprezentacjach teorii kwantowej liczb rzeczywistych i zespolonych”, Advances in Quantum Computation , tom. 482, 2009, s. 125–163.
  • „Wpływ na fizykę kwantową lokalnej dostępności matematyki i zależnych od czasoprzestrzeni współczynników skalowania dla systemów liczbowych”. Rozdział 2, w Advances in Quantum Theory , II Cotaescu (red.), wydawca Intech z otwartym dostępem, 2012.
  • „Rozszerzenie teorii cechowania o skalowanie liczb przez pole bozonowe: wpływ na niektóre aspekty fizyki i geometrii”. Rozdział w Recent Developments in Bosons Research , Ignace Tremblay (red.), Nova Press, 2013.
  • „Opis wiązki włókien skalowania liczb w teorii cechowania i geometrii”, Quantum Studies: Mathematics and Foundations , tom. 2, 2015, s. 289–313.
  • „Wpływ pola skalarnego na mechanikę kwantową”, Quantum Information Processing , tom. 15(7), 2016, s. 3005–3034.
  • „Zasada braku informacji na odległość i matematyka lokalna: pewne skutki dla fizyki i geometrii”, przedłożył Theoretical Information Studies .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Paul_Benioff&oldid=1096148761 ”