Black Hole Information Problem

1. 목표

• 큐비트(qubit) 시스템 이해

• 엉킴(entanglement) 엔트로피 이해

• 블랙홀이 증발할 때 나타나는 페이지(Page) 곡선 이해

2. 구성

• 주당 2회 연구 체험 시간 진행

• 1회차: 이론 강의

• 2회차: Mathematica를 활용한 실습 세션

3. 주차별 교육 프로그램 (6주 과정)

1주차: 오리엔테이션 (양자역학 개괄)

2주차: 큐비트 시스템

3주차: 큐비트 시스템과 기초 계산 방법

4주차: 얽힘(entanglement) 엔트로피

5주차: 블랙홀 증발과 페이지 곡선

6주차: Mathematica를 이용한 페이지 곡선 평가

4. 기대 효과

• 양자 컴퓨팅의 핵심 개념인 큐비트 시스템에 대한 기초 지식 및 기술 습득

• 양자정보이론에서 중요한 개념인 얽힘 엔트로피 이해

• 블랙홀 정보 역설의 핵심 아이디어 파악

5. 후속 연구 프로젝트 예시

• 멀티파티트(multipartite) 엉킴(entanglement) 엔트로피

• SYK 모델과 블랙홀

• 양자정보이론

• 양자 시뮬레이션

6. 기타

• 교재: 추후 안내(TBA)

• 주제 및 일정은 변경될 수 있음

1. Objectives

• Understand the qubit system

• Understand entanglement entropy

• Understand Page curve for evaporating black hole

2. Structure

• Two sessions per week dedicated to research activities

• Session 1: Lecture

• Session 2: Hands-on sessions using Mathematica

3. Weekly Program (6 Weeks)

Week 1: Orientation (Overview of Quantum Mechanics)

Week 2: Qubit system

Week 3: Qubit system and basic computational methods

Week 4: Entanglement Entropy

Week 5: Black hole evaporation and the Page curve

Week 6: Evaluating the Page curve with Mathematica

4. Expected Outcomes

• Gain fundamental knowledge and techniques related to the qubit system, a core concept in quantum computing

• Understand entanglement entropy in quantum information theory

• Grasp the main ideas behind the black hole information paradox

5. Possible Follow-up Project

• Multipartite entanglement entropy

• SYK model and black hole

• Advanced Quantum Information Theory

• Quantum simulation

6. Additional Notes

• Textbook: TBA

• Topics and schedule are subject to change