'조충지 2호' 초전도 체계 실현 '양자컴퓨팅 우월성'

26일 중국 과학기술대학에 따르면, 이 학교 중국과학원 양자정보 및 양자과학기술혁신연구원 판젠웨이, 주샤오보, 펑청즈 등으로 구성된 연구팀과 중국과학원 상하이기술물리연구소가 합작하여 66비트 프로그래머블 초전도 양자계산 원형기 "조충지 2호"를 구축하여" 양자 무작위 회선 샘플링 "임무에 대한 신속한 해결을 실현하였다. 관련 성과 논문은 일전에 각각 "물리평론속보"와" 과학통보"에 발표되었다.

양자 컴퓨팅의 우수성은 양자 컴퓨팅 발전의 첫 번째 이정표로, 이 이정표에 도달하려면 50개 이상의 양자 비트를 조작해야 한다. 초전도 양자 비트는 확장이 가능한 양자 컴퓨팅을 가능하게 할 것으로 국제적으로 공인된 물리 체계 중 하나이다. 판젠웨이 등은 오랫동안 초전도 양자컴퓨팅 분야를 겨냥하여 "주충지호"의 기초에서 새로운 플립 용접 3D 패키징 공정을 사용하여 대규모 비트 집적 문제를 해결하고" 주충지 2호"를 연구 제작하여 66개의 데이터 비트, 110개의 결합 비트, 11레드의 고밀도 집적을 실현하였으며 최대 상태 공간 차원은 10의 19제곱에 도달하였다. "조충지 2호"는 조정 가능한 결합 구조를 채택하여 비트 간 결합 강도를 빠르고 정확하게 조정할 수 있으며 병렬 양자 게이트 조작의 정확도를 현저하게 향상시켰다. 양자 프로그래밍 방식을 통해, 연구원들은 양자 무작위 회로의 샘플링을 실현하여 "조충지 2호"가 임의의 양자 알고리즘을 수행하는 데 사용할 수 있는 프로그래밍 능력을 시연했다.

 기존의 이론에 따르면, 조충지 2호는 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터보다 7개나 빠른 양자 무작위 회선 샘플링 문제를 처리했고 구글이 공개한 53비트 초전도 양자 컴퓨팅 원형인 '스즈키'보다 계산 복잡도가 6개 이상 높아졌고 이 성과는 중국이 광양자컴퓨팅 원형기"9장"이후 초전도 양자비트체계에서 처음으로 "양자컴퓨팅 우월성"이정표에 도달한 것이며 중국은 현재 동시에 두 물리체계에서 모두 이 이정표에 도달한 유일한 국가로 되었다.

"조충지 2호" 양자 컴퓨팅의 우월성에 대한 성공적인 시연은 양자 오류를 수정하고 나아가 범용 양자 컴퓨팅을 실현할 수 있는 기초를 마련하였다. 그의 동시 고충실도 양자문 조작능력과 완전 프로그래밍 능력은 특정 분야에서 실용가치가 있는 응용을 찾을 수 있을 것으로 기대되며 예상되는 응용은 양자 기계 학습, 양자 화학, 양자 근사 최적화 등을 포함한다.

출처: 과기일보