Чарльз Генри Беннетт (род. 1943) [1] — физик , теоретик информации и научный сотрудник IBM в IBM Research . Недавняя работа Беннета в IBM сосредоточилась на переосмыслении физической основы информации, применении квантовой физики к проблемам, связанным с обменом информацией. Он сыграл важную роль в выяснении взаимосвязей между физикой и информацией, особенно в области квантовых вычислений , а также в клеточных автоматах [2] и обратимых вычислениях . Вместе с Жилем Брассаром он открыл концепцию квантовой криптографии и является одним из отцов-основателей современной квантовой теории информации (см. четыре закона квантовой информации Беннета ).
Беннетт родился в 1943 году в Нью-Йорке. В 1964 году он получил степень бакалавра химии в Университете Брандейса , а в 1970 году получил докторскую степень в Гарварде за исследования в области молекулярной динамики (компьютерное моделирование молекулярного движения) под руководством Дэвида Тернбулла и Берни Алдера . В Гарварде он также один год работал у Джеймса Уотсона ассистентом преподавателя по генетическому коду. В течение следующих двух лет он продолжал эти исследования под руководством Анисура Рахмана в Аргоннской национальной лаборатории (управляемой Чикагским университетом ).
Присоединившись к IBM Research в 1972 году, он опирался на работу Рольфа Ландауэра из IBM , чтобы показать, что вычисления общего назначения могут выполняться с помощью логически и термодинамически обратимого устройства; а в 1982 году он предложил новую интерпретацию демона Максвелла , объясняя его неспособность нарушить второй закон термодинамической ценой уничтожения, а не приобретения информации. [3] Он также опубликовал важную статью по оценке различий в свободной энергии между двумя системами, метод коэффициента принятия Беннета .
В сотрудничестве с Жилем Брассаром из Университета Монреаля Беннетт разработал систему квантовой криптографии , основываясь на идее Стивена Визнера . Система, известная как BB84 , использует принцип неопределенности , чтобы обеспечить безопасную связь между сторонами, которые изначально не делятся секретной информацией. С помощью Джона Смолина он построил первую в мире рабочую демонстрацию квантовой криптографии в 1989 году.
Другие его исследовательские интересы включают алгоритмическую теорию информации , в которой концепции информации и случайности развиваются с точки зрения отношений ввода/вывода универсальных компьютеров, а также аналогичное использование универсальных компьютеров для определения внутренней сложности или «логической глубины» физическое состояние — это время, необходимое универсальному компьютеру для моделирования эволюции состояния из случайного начального состояния.
В 1993 году Беннетт и Брассар в сотрудничестве с другими открыли « квантовую телепортацию » - эффект, при котором полная информация в неизвестном квантовом состоянии разлагается на чисто классическую информацию и чисто неклассические корреляции Эйнштейна-Подольского-Розена ( парадокс ЭПР ). , отправленный по двум отдельным каналам, а затем повторно собранный в новом месте для создания точной копии исходного квантового состояния , которое было уничтожено в процессе отправки.
В 1995–1997 годах, работая со Смолиным , Вуттерсом , ДиВинченцо и другими сотрудниками, он представил несколько методов точной передачи классической и квантовой информации через зашумленные каналы, что является частью более широкой области квантовой информации и теории вычислений. Вместе с другими он также ввел понятие перегонки перепутывания .
Беннетт — член Американского физического общества и член Национальной академии наук . Он был награжден премией Харви 2008 года от Техниона [4] и премией Ранга 2006 года в области оптоэлектроники. В 2017 году он получил медаль Дирака МЦТФ , а в 2018 году — премию Вольфа по физике . [5] В июне 2019 года он получил премию Шеннона , а за 2019 год — премию Фонда BBVA «Границы знаний» в области фундаментальных наук. [6] В 2023 году он был удостоен премии за прорыв в области фундаментальной физики [7] , а также в 2023 году премии Фонда Эдуарда Рейна в области технологий. [8]
Беннетт также совместно со Стивом Фламмиа и Арамом Харроу ведет блог The Quantum Pontiff , ведущим которого является Дэйв Бэкон.
Беннетт называет себя атеистом. Вспоминая светлые воспоминания о физике Ашере Пересе , он пишет: [9]
[Ашер] часто делал вид, что консультируется со мной, своим коллегой-атеистом, по вопросам религиозного протокола. Когда мы стояли в очереди, чтобы съесть закуску на конференции в Эванстоне, он сказал: «Евреи традиционно произносят молитву, когда делают что-то новое, чего никогда раньше не делали. Я собираюсь съесть новый вид некошерная еда. Как вы думаете, мне стоит произнести молитву?»