Shore, Peter

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 3. januar 2018; checks kræver 33 redigeringer .
Peter Shore
Peter Shor
Fødselsdato 14. august 1959 (63 år)( 14-08-1959 )
Fødselssted New York , USA
Land
Videnskabelig sfære Informatik
Arbejdsplads
Alma Mater
videnskabelig rådgiver Tom Layton
Kendt som forfatter til Shor-algoritmen
Præmier og præmier MacArthur-stipendium Gödel-prisen ( 1999 ) King Faisal International Science Prize [d] ( 2002 ) Gibbs Lecture ( 2010 ) Medal of the abacus ( 1998 ) O'Reilly Open Source Award ( 1998 ) Dixon-prisen for væsentligt bidrag til udviklingen af ​​videnskab [d] ( 1999 ) International Quantum Communication Award ( 1998 ) Dirac-medalje (ICTP) ( 2017 )
Internet side Shors personlige side på MIT-webstedet
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Peter Shor ( eng.  Peter Shor ; født 14. august 1959 , New York , USA ) er en amerikansk videnskabsmand. Forfatter til værker inden for geometri, sandsynlighedsteori, kombinatorik, teori om algoritmer og kvanteinformatik. Han er bedst kendt for sine afgørende resultater i teorien om kvanteberegning.

I 1994 udviklede han en effektiv polynomiel faktoriseringsalgoritme for store tal til en kvantecomputer. (En polynomial algoritme til faktorisering af store tal til faktorer på en klassisk computer er endnu ikke blevet opdaget, og ifølge mange forskere er dette en eksponentielt vanskelig opgave.) I 1995 viste han, at kvanteberegning kan udføres selv i nærvær af et ikke særlig stærkt dekohærensmiljø), hvis der anvendes kvantealgoritmisk fejlkorrektion. I matematik beviste P. Shor og medforfattere polarcirkelsætningen .

Vinder af Nevanlinna-prisen ( 1998 ), Gödel-prisen ( 1999 ), MacArthur Fellowship ( 1999 ) og mange andre prestigefyldte videnskabelige priser.

Biografi

I 1977 indtog han tredjepladsen ved den amerikanske matematiske olympiade [1] , hvorefter han deltog i den internationale matematiske olympiade i Jugoslavien som en del af det amerikanske hold og vandt en sølvmedalje der [2] [3] .

Han dimitterede fra Caltech i 1981 med en bachelorgrad i matematik. Han fortsatte sine postgraduate studier ved Massachusetts Institute of Technology , hvor han i 1985 blev tildelt titlen Doctor of Philosophy in Applied Mathematics (en tæt analog er titlen Candidate of Science in Russia). Peter Shores ph.d.-vejleder var Tom Layton . Efter sit forsvar tilbragte han et år på University of Berkeley som postdoc. I 1986 kom han til AT&T Bell Laboratories i Murray Hill, New Jersey, og i 1997 flyttede han til AT&T Laboratories i Florham Park, New Jersey. I flere år var hans hovedinteresseområde algoritmer til konventionelle computere, og samtidig studerede han sandsynlighedsteori og kombinatorik. I 1994, efter at have tænkt over problemerne, gjorde han sin opdagelse inden for kvantecomputere ( Shor's Algorithm ). Siden da har han brugt det meste af sin tid på at forske i kvanteberegning og kvanteinformationsteori [ 4] .

I 2004 flyttede han fra virksomheden til at undervise på Institut for Matematik ved Massachusetts Institute of Technology , hvor han stadig arbejder. Siden omtrent samme tid har han været medlem af Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory ved Massachusetts Institute of Technology (CSAIL) og Center for Teoretisk Fysik.

I 2007 blev han overrakt Distinguished Service Award fra California Institute of Technology ( Caltech ). Han er også medlem af US National Academy of Sciences [5] .

Han spillede sig selv i serien " New Star " (eng. "Nova" 1974  - ...)

Personligt liv

Shore er gift med sin kone Jennifer. De har to døtre, den ældste hedder Valeria [6] .

Videnskabelig aktivitet

Professor Shor er kendt for sit arbejde med kvanteberegning, især udviklingen af ​​en kvantealgoritme, nu kendt som Shors algoritme, hurtigere end nogen af ​​de kendte moderne algoritmer, der kører på en klassisk digital computer. Således gjorde han den fysiske udvikling af kvantecomputere mere gennemførlig og reel. Shor demonstrerede, at fejl i beregninger ikke nødvendigvis fører til alvorlige funktionsfejl i driften af ​​en kvantecomputer - han demonstrerede, at kvantekorrigerende koder kunne bruges til at bygge en kvantecomputer af let støjende komponenter. Dermed brød Peter Shor det meget brugte Rivest-Shamir-Adelman- kryptosystem, der blev brugt tidligere [7] .

I 2002 blev han tildelt King Faisal International Prize for Science (neof. Arab Nobel Prize ). Ud over hende blev professor Shor tildelt Rolf Nevanlinna-prisen fra International Congress of Mathematicians i 1998, Dixon-prisen i naturvidenskab i samme 1998, International Quantum Communications -pris og Gödel-prisen for det bedste arbejde inden for teoretisk datalogi i 1999 . Også i 1999 blev han tildelt MacArthur Fellowship (kaldet "Genius Fellowship"), som årligt uddeles af John D. og Catherine T. MacArthur Foundation til amerikanske borgere og indbyggere i enhver alder og studieretning "som udviser enestående fortjeneste og løftet om fortsat og udvidet kreativt arbejde” og 1998 International Quantum Communications Prize [5] [8] .

Shore er den 25. modtager af denne pris fra Carnegie Mellon University . Shors udviklinger refererer til kvantecomputeren , som i høj grad kan udkonkurrere digitale computere i hastighed og lære at løse problemer, der er svære at løse for de mest moderne parallelmaskiner. Men mulighederne for en sådan enhed var ikke tilstrækkelig kendt indtil 1994, hvor Shor opdagede en algoritme til at kvantificere store tal eller heltal til primtal. Hans gennembrud udløste en bølge af forskning blandt fysikere og dataloger, som nu hjælper med at tage kvantecomputere fra teori til prototypestadiet. Vanskeligheden ved at faktorisere lange tal ved hjælp af konventionelle computere ligger til grund for nogle af de meget udbredte metoder til kryptering af information på internettet. Af denne grund kan en kvantecomputer i det mindste potentielt kompromittere sikkerheden for elektroniske penge og signaturer på internettet. En enhed, der faktisk kunne implementere Shor's algoritme for store tal, er dog stadig mange år væk, fordi adskillige tekniske vanskeligheder skal overvindes. Derfor overvåger sikkerhedsorganisationer udviklingen på dette område, og der er endnu ingen alvorlig bekymring [9] .

Peter Shor er en aktiv Stack Exchange -bidragyder og bruger med tre guld-"badges" (et for et godt svar) og et hundrede og 92 sølv- og bronze-"badges" [10] .

Shors arbejde med udviklingen af ​​en kvantecomputer bringer moderne kryptografi i fare , især RSA-algoritmen , som er et offentlig nøglekryptosystem baseret på faktorisering af produktet af to store primtal. Dette fører til udviklingen af ​​post-kvantekryptografi  - kryptografi, der vil være relevant efter opfindelsen af ​​kvantecomputeren, såsom hash-tabelbaserede Merkle-signaturer , fejlkorrektionskryptosystemer (såsom McEliece ) og hemmelig nøglekryptering (såsom AES ) ).

Rapport om strukturen af ​​enhedskortlægninger og Birkhoffs asymptotiske kvanteformodning

Værdien af ​​denne rapport er, at den rejser mange fremtidige spørgsmål, som professoren tager fat på. Professoren spekulerer på, om Birkhoffs teorem generaliserer til kvantekanaler. En af Birkhoffs teoremer siger, at enhver bistokastisk matrix er en konveks kombination af permutationsmatricer. En ikke-kommutativ analog af den stokastiske kortlægning er kvantekanalen, det vil sige en fuldstændig positiv sporbevarende kortlægning af hermitiske matricer. En analog af bistokastiske matricer er enhedskanaler , der bevarer identitetsmatrixen. En naturlig ikke-kommutativ generalisering af Birkhoffs teorem ville være påstanden om, at hver enhedskanal er en konveks kombination af enhedsafbildninger, hvilket dog ikke er sandt. Et svagere udsagn er Birkhoffs asymptotiske kvanteformodning om approksimationen ved unitære afbildninger af kanalens n'te tensorpotens , da n har en tendens til uendelig. Professor Shor viser, at en sådan hypotese også er forkert og foreslår en klassificering af enhedskanaler relateret til denne hypotese [11] .

Studier af Shannons kvante-inverse teorem

Dette arbejde er et af de centrale i professorens aktivitet, da det udvikler hans originale forskning og giver ham mulighed for at forfine den. Værket beskæftiger sig med kvanteinformationsteori og forsøger at analysere, hvor meget information der kan transmitteres over en kvantekanal . I modsætning til det klassiske tilfælde, hvor der ifølge Shannon-formlen kun er én kanalkapacitetsværdi, afhænger det i kvantetilfældet af, om den transmitterede information er klassisk eller kvante, og hvilke hjælperessourcer der er tilgængelige.

Dobbelt til det sædvanlige støjkanalkodningsproblem, hvor en støjkanal (klassisk eller kvante) bruges til at simulere en støjfri kanal, for Shannons omvendte teoremer vedrører brugen af ​​støjfri kanaler til at simulere støjkanaler og mere generelt brugen af ​​en enkelt støjkanal til simulering af støjkanaler simulering af driften af ​​en anden kanal (støj eller lydløs). For forbindelser med ikke-nul båndbredde er sådan modellering altid mulig, men for at være effektiv kræves der sædvanligvis hjælperessourcer af den passende type og mængde. I det klassiske tilfælde er den generelle tilfældighed mellem afsender og modtager en tilstrækkelig hjælperessource, uanset kildens art, men i kvantetilfældet afhænger de nødvendige hjælperessourcer til effektiv simulering både af den kanal, der modelleres, og af kilden og input til det.

For tensorenergikilder (en kvantegeneralisering af klassiske hukommelsesløse kilder) er sammenfiltring i form af standard ebits (maksimalt sammenfiltrede par af qubits ) tilstrækkelig, men for generelle kilder, der kan være vilkårligt korreleret eller sammenfiltret ved kanalindgange, er yderligere ressourcer som f.eks. sammenfiltrings- eller lækagetilstande, er normalt uundgåelige. Ved at kombinere eksisterende og nye resultater fastslår vi mængden af ​​kommunikations- og supportressourcer, der er nødvendige i både de klassiske og kvantesager, afvejningen mellem dem og tabet af simuleringseffektivitet i tilfælde, hvor supportressourcerne mangler eller er utilstrækkelige. Især finder vi et nyt simpelt udtryk for feed-forward-omkostningerne til at simulere den sammenhængende feedback af kvantekanaler (dvs. en simulering, hvor afsenderen gemmer, hvad der ellers ville komme ind i miljøet i en konventionel simulering) på strømforsyninger, der ikke er strømforsyninger ved tilstedeværelse af ubegrænsede ebits, når der ikke er nogen anden hjælperessource. Resultater vedrørende tensorenergikilder viser en stærk interaktion med magtsætningen forbundet med sammenfiltring [12] .

Noter

  1. ↑ Murray Klamkin (redaktør). Mathematical Association of America (januar 1989). USA Mathematical Olympiads 1972-1986 Problemer og løsninger (Anneli Lax New Mathematical Library) , ISBN 0-88385-634-4 , ISBN 978-0-88385-634-5 , tilgået 10. maj 2007
  2. ↑ Mill Valley Historical Society, 2004, 'History of Homestead Valley' Arkiveret 2006-08-21.
  3. ↑ Stephen R. Dunbar, 'Identifying Talent: American Mathematics Competitions' i Mathematical Association of America, Focus, Vol 24, Issue 3, marts 2004, s. 29
  4. ↑ Peter Shor | M.I.T. Matematik . math.mit.edu. Hentet: 20. december 2018.
  5. ↑ 1 2 Kong Faisal-prisen | Professor Peter  W. Shor Hentet: 10. december 2018.
  6. ↑ SCS-nyhedsmeddelelser . www.cs.cmu.edu. Hentet: 10. december 2018.
  7. ↑ American Mathematical Society  . www.ams.org. Hentet: 20. december 2018.
  8. ↑ Nevanlinna-prisen › Heidelberg Laureate Forum  . Hentet: 20. december 2018.
  9. ↑ Peter W. Shor. Polynomial-Time Algoritmer til Prime Factorization og Diskrete Logaritmer på en Kvantecomputer  // SIAM Journal on Computing. — 1997-10. - T. 26 , nr. 5 . - S. 1484-1509 . - ISSN 1095-7111 0097-5397, 1095-7111 . - doi : 10.1137/S0097539795293172 .
  10. ↑ Bruger Peter Shor . Teoretisk Computer Science Stack Exchange. Hentet: 20. december 2018.
  11. ↑ Peter Shor, Strukturen af ​​enhedskort og den asymptotiske kvante Birkhoff-formodning . www.mathnet.ru Hentet: 10. december 2018.
  12. ↑ The Quantum Reverse Shannon Theorem and Ressource Tradeoffs for Simulating Quantum Channels - IEEE Journals & Magazine  . ieeeexplore.ieee.org. Hentet: 20. december 2018.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award i kategorien Basic Sciences