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Seth Lloyd
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Programming The Universe: A Quantum Computer Scientist Takes on the Cosmos ペーパーバック – 2007/4/5

英語版 Seth Lloyd (著)
4.4 5つ星のうち4.4 166個の評価
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IN THE BEGINNING WAS THE BIT...

The universe is made of bits of information and it has been known for more than a century that every piece of the the universe - every electron, atom and molecule - registers these bits and that information. It is only in the last years, however, with the discovery and development of quantum computers, that scientists have gained a fundamental understanding of just how that information is registered and processed.

Building on recent breakthroughs in quantum computation, Seth Lloyd shows how the universe itself is a giant computer. Every atom and elementary particle stores these bits, and every collision between those atoms and particles flips the bits into a new arrangement and effortlessly spins out beautiful and complex systems, including galaxies, planets and life itself.

But every computer needs a program, the set of instructions that tell it what patterns to create. Where did the bits come from that tell the universe to create its magnificent complexity? Who - or what - is programming the universe?

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  1. 本の長さ
    256ページ
  2. 言語
    英語
  3. 出版社
    Vintage
  4. 発売日
    2007/4/5
  5. 寸法
    12.9 x 1.6 x 19.8 cm
  6. ISBN-10
    0099455374
  7. ISBN-13
    978-0099455370
  8. すべての詳細を表示
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商品の説明

レビュー

Seth Lloyd is an authoritative and often funny guide to this head-bending stuff...startlingly novel -- Stephen Poole ― Guardian

Lloyd does an excellent job of explaining all this in clear, accessible language... I urge you to buy the book -- John Gribbin ― Independent

Visionary and fun ― New York Times

His excellent book explains the science in terms as simple as one could hope for -- Andrew Crumey ― Scotland on Sunday

Lloyd thinks he has found a new way to explain one of the most basic questions in science: Why is the world so complex?... Fascinating and profoundly comforting... Seth Lloyd certainly gives his readers a lot of bang for their buck ― The New York Times Book Review

著者について

Seth Lloyd is Professor of Mechanical Engineering at MIT and a principal investigator at the Research Laboratory of Electronics. He is also adjunct assistant professor at the Santa Fe Institute. His seminal work in the fields of quantum computation and quantum communications has gained him a reputation as an innovator and leader in the field of quantum computing. He has written numerous articles for Nature, New Scientist, Science and Scientific American. He lives in Cambridge, Massachusetts

登録情報

  • 出版社 ‏ : ‎ Vintage (2007/4/5)
  • 発売日 ‏ : ‎ 2007/4/5
  • 言語 ‏ : ‎ 英語
  • ペーパーバック ‏ : ‎ 256ページ
  • ISBN-10 ‏ : ‎ 0099455374
  • ISBN-13 ‏ : ‎ 978-0099455370
  • 寸法 ‏ : ‎ 12.9 x 1.6 x 19.8 cm
  • カスタマーレビュー:
    4.4 5つ星のうち4.4 166個の評価

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ESTEBAN AGUILAR
5つ星のうち5.0 El cosmos como generador de realidad
2021年3月16日にスペインでレビュー済み
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Es muy buen libro,
Considero que para seguir y entende bien este libro de Seth LLoyd,es conveniente de disponer de algo de conocimientos respecto a los temas que se tratan. Al inicio de la lectura, uno podria pensar que el autor deberia haberse extendido algo mas, incluyendo graficos, figuras y algo de matematicas, pero cuando uno ya esta absorvido por el tema, comprende que el autor ha escogido el nivel y desarrollo adecuados, pues de lo contrario el libro hubiera tenido que ser bastante mas amplio y demasiado complicado, limitando en consaecuencia el acceso a mas publico.
El libro toca basicamente todos los temas que ya se desprenden de su titulo: Computacion, computacion cuantica,sisitemas aleatorios, informacion e interaccion entre aleatoriedad y posibilidad de desarrollo efectivo y todo ello a nivel cosmico.
Un gran libro que es util para una amplia variedad de personas, que de buen seguro que les hara pensar.
Es de los libros que deben leerse
レポート
Dr. Mandaar Pande
5つ星のうち5.0 An excellent book on Quantum Computing without the math
2019年7月27日にインドでレビュー済み
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Seth Lloyd is one of the founders of Quantum Computing and applications in Quantum Machine Learning and number of other areas in Quantum Computing. He has written seminal research papers in this extremely exciting and currently very important area not only in pure quantum physics research, but also applications in industry. So it is no wonder that the clarity with which he has explained the concepts of Quantum Computing are wonderful. I especially liked the part about entropy as information. Given that there is not a single mathematical equation in the book, explaining concepts in quantum mechanics and related areas, especially entanglement is a real challenge which Seth has done very beautifully with simple analogies. Overall a wonderful book for those interested in getting into quantum computing seriously and would like an intuitive (non-mathematical) view of things.
レポート
Dr. T.
5つ星のうち5.0 It from Bit
2016年1月6日にドイツでレビュー済み
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John Archibald Wheeler war einer der herausragenden Physiker, der die Theoretische Physik des 20. Jahrhunderts maßgeblich mit gestaltet hat, oft überraschte er mit ungewöhnlichen Ansätzen, dabei interessierte er sich letztlich für die „wirklich großen Fragen“ an die Natur (vgl. Science & Ultimate Reality). Eine dieser Fragen lautet 'it from bit?' – dazu regte Wheeler 2005 Seth Lloyd, Inhaber des Nam Pyo Suh Lehrstuhls am MIT, an, einen Vortrag am Santa Fe Institute for sudy of complex systems zu halten, um seine Ideen zum Universum als Quantencomputer, der sich selbst berechnet, vor zustellen.

Seth Lloyd, dem es 1993 als einer der ersten gelungen war, ein funktionsfähiges Modell eine Quantencomputers zu bauen, nahm den Vortrag zum Anlass, um seine kontroversen Thesen allgemein verständlich in Form des vorliegenden Buches herauszugeben. In zehn Kapiteln entwickelt der Autor seine Argumente, inwiefern die physikalische Realität auf Informationsverarbeitung beruht.

Bereits die klassische Thermodynamik lieferte erste Anhaltspunkte: ein Maxwellscher Dämon, der Informationen über die 'Zustände' der Atome oder Moleküle eines Gases gewinnen kann, kann damit das 2. Gesetz der Thermodynamik 'verletzen' – insofern sind die Entropie des Gases und die Information, die im 'Gedächtnis' des Dämons gespeichert ist, miteinander verknüpft.

Physikalische Systeme können logische Gatter wie AND, OR und NOT emulieren, das ist sowohl im Bereich der klassischen Mechanik (Billard Ball Computer) als auch quantenmechanisch möglich; darauf stießen Fredkin, Toffoli u.a. bei der Untersuchung der physikalischen Grenzen von Computern; kombiniert man nun genügend viele solcher Quantum Gates – erhält man einen Quantencomputer.

Computer, hinreichender Mächtigkeit, besitzen eine wichtige Eigenschaft – die Universalität, d.h. ein solcher Computer kann jeden anderen, gleichgültig welcher Bauart und Größe, allein mit Hilfe eines Programms (Software) emulieren. Darauf stieß bereits Alan Turing bei seiner Untersuchung von '.. comutable numbers'.
(Das ist für Turing Maschinen eine durchaus überraschende Eigenschaft, denn d.h. eine bestimmte endliche Maschine kann jede andere, auch beliebig große, Maschine emulieren, allein auf Grund von Code auf dem Speicherband, worauf diese Turing Maschine ja auch nur lokal zugreifen – mit je einem Zeichen – kann.)

Diese Ideen konnten auch auf Quantencomputer übertrage werden – genauer bewies Richard Feynman die Existenz von universellen Quanten Simulatoren, damit zeigt David Deutsch schließlich die Universalität von Quantencomputern. Nun ist auch das Universum ein Quantensystem, das durch Quantensysteme aus logischen Quanten Gates simuliert werden kann – insofern sind die Vorgänge im Universum durch die Operationen eine Quantencomputer beschreibbar.

Aber inwiefern bietet diese Interpretation Vorteil gegenüber der traditionelle Sichtweise. Der Autor führt dazu im wesentlichen zwei Argumente an: zum einen hat er – anspielend auf Lee Smolins „Three Roads to Quantum Graviity“ – einen vierten Weg gefunden, die Raumzeit als Geflecht ein von Quantum Gates, die in diverser Weise mit 'Kabeln' verbunden sind, darzustellen; er erläutert, dass die Unabhängigkeit der logischen Operationen von der 'Einbettung' der Gatter in einen raumzeitlichen Untergrund, in natürlicher Weise zur Kovarianz des Ansatzes führt, und die Gültigkeit der Einsteinschen Gleichungen gezeigt werden kann. Das stützt die Hoffnung, dass diese Theorie sich zu einer PTOE (potential theory of everything) ausbauen lässt, wie Seth Lloyd es bescheiden nennt.

Zum zweiten bietet die Hypothese vom 'rechnenden Universum' möglicherweise eine Erklärung dafür, wieso das Universum so komplex ist, obwohl sein Zustand unmittelbar nach dem Big Bang sehr homogen, symmetrisch und einfach war. Schon Boltzmann hat vermutet, dass Komplexität aus zufälligen Fluktuationen und einer Menge Zeit resultiert. Im Kontext des Computer Universums, entsprechen zufälligen Fluktuationen zufällig Bitstrings, nun kann aber der Quantencomputer diese als zufällige Programme interpretieren und 'ausführen'. Und in der Tat können Programme ,mit nur wenigen Dutzend Anweisen zum Beispiel Millionen Dezimalstellen von Pi ausgeben – somit ist die zufällige Entstehung eines solchen Programmcodes wesentlich wahrscheinlich, als die direkte zufällige Entstehung des String selbst, der die Millionen Anfangsstelle von Pi repräsentiert.

Die skizzierten Ideen sind zum Teil so weitgreifend, dass es nicht verwundert, dass viel davon eher der Vorstellung eines Forschungsprogramms entspricht, denn bereits tatsächlich vorliegender Resultate, weswegen die Ausführungen gelegentlich 'hand waving' werden, was aber bei Aufrechterhaltung des allgemein verständlichen Kontextes, kaum anders möglich ist. Ungeachtet dessen, ist Seth Lloyds 'Programming the Universe' eines der faszinierendsten und inspirierendsten Science Bücher der letzten Jahre, der Autor scheut sich nicht, große Fragen aufzugreifen und neue Zusammenhänge plausibel zu machen.

Ein Index (Stichwortverzeichnis) hätte sicher zur Übersichtlichkeit des Buches beigetragen – darauf wurde leider verzichtet. Aber in einem Anhang wurden Hinweise und Empfehlungen zur weiterführenden Lektüre zusammen gestellt, die Liste umfasst auch einige arXiv Preprints des Autors, die es dem interessierten Lesers ermöglichen, in die angesprochen Themen tiefer einzudringen.
4人のお客様がこれが役に立ったと考えています
 レポート
keyboardist
5つ星のうち4.0 Seth Lloyd au pays des qbits
2013年3月20日にフランスでレビュー済み
Amazonで購入
Un bon ouvrage didactique qui permet de mieux comprendre les mécanismes de la physique quantique appliqués au domaine de l'informatique (informatique quantique).

Seth Lloyd est ici un bon pédagogue, qui explique de manière simple les mécanismes qui régissent l'infiniment petit (les atomes et les quarks) et l'infiniment grand (l'univers dans sa globalité).
L'auteur dit ainsi que notre Univers est un ordinateur quantique qui génère et brasse des quantités colossales d'informations. La résultante étant la création de ce que nous percevons, voyons et sommes.

Bref, un petit livre très éclairant pour les néophytes (avec quelques connaissances), les curieux, mais aussi les informaticiens et les physiciens.
2人のお客様がこれが役に立ったと考えています
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quanta2007
5つ星のうち5.0 Next paradigm shift announced!
2013年3月3日に英国でレビュー済み
Amazonで購入
I loved the book very much. Throughout the book S.L has explained and according to me hinted
that why and how "Information" is the next at the door "paradigm shift" for human intellect.
As some physical realities caused Classical Mechanics to be sorted by Quantum Mechanics,
now Quantum Mechanics lacks "Information Mechanics" to explain the seemingly immpossible things
of it's own domain. This book is a must-a-read for all levels of people who are interested in science,
universe,complexity,computation and future.
2人のお客様がこれが役に立ったと考えています
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