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양자 컴퓨터
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양자컴퓨터가 잡음에 약해? 인류가 풀어야할 새로운 난제 — 과보심공사자(科普探空使者) 제공

출처:KIC China 발표 시간:2020-06-22 15:57:00 조회 수:
발표 시간:2020-06-22 15:57:00
인간이 양자 물리학을 연구하기 시작한 이후로, 이 새로운 학문은 모든 사람에 의해 인간 기술 진보의 가장 큰 동인으로 간주되었다. 최근 양자 미립자에 대해 광범위하게 연구됨에 따라 양자 컴퓨팅과 양자 통신은 거대한 진보를 이루었으며, 그들은 이미 이론일뿐만 아니라 과학 실험의 새로운 단계에 접어들기 시작했다. 이는 우리를 흥분케 하는 소식이다.

그림 1) 출처: 과보심공사자
그러나 양자 컴퓨팅은 순조로운 항해가 아니었다. 미국 보스턴 대학과 알토 대학의 연구원들은 양자 컴퓨터가 새로운 문제에 직면했음을, 즉 양자 컴퓨팅이 잡음에 매우 민감하다는 사실을 발견했다. 그저 1 데시벨을 초과하기만 해도 양자 중첩 상태에 영향을 미치고 양자 컴퓨터가 바로 다운될 수 있다.

그림 2) 출처: 과보심공사자
기존 컴퓨터의 모든 계산 단위는 전기 회로를 통과해야 하며, 여기서 얻은 데이터는 0과 1로 표현된다. 그러나 양자 컴퓨터는 완전히 달라 그것은 양자로 컴퓨팅한다. 여기서의 양자는 단지 0과 1만이 아니며 여러 다양한 종류의 표현 방식을 가질 수 있다. 이외에 양자도 중첩될 수 있기 때문에, 양자 컴퓨터의 컴퓨팅 성능이 기존 컴퓨터보다 훨씬 큰 것이다. 그러나 양자 컴퓨터가 현재 직면한 문제는 이미 개발 과정에 심각한 영향을 미쳤다.

그림 3) 출처: 과보심공사자(科普探空使者)
양자 컴퓨터는 이미 열띤 화제가 되고 있으며, 모두가 큰 희망을 가지고 있다. 그러나 여전히 양자 컴퓨팅에서 해결해야할 많은 문제가 있기 때문에 실제로 우리와는 거리가 멀고 완벽한 양자 컴퓨터를 출시하려면 연구원들의 지속적인 노력이 필요하다.

그림 4) 출처: 과보심공사자(科普探空使者)
과학자들은 대량의 테스트를 거쳐, 노이즈가 양자의 기본 속성에 영향을 줄 수 있음을 밝혔다. 예를 들어, 시간 속성이 변경되며 노이즈가 영향을 미치는 시간이 길수록 양자 컴퓨팅에 조성하는 부정적인 영향은 점점 더 커진다. 양자 중첩의 속도는 일반적으로 1 마이크로 초 이하로 매우 빠르며 몇 초의 노이즈는 양자 컴퓨팅에 나쁜 영향을 미친다. 만약 그것이 장기 소음이라면, 양자 컴퓨터는 아예 작동할 수 없게 된다.

그림 5) 출처: 과보심공사자(科普探空使者)
우리가 효율적인 컴퓨팅 방법과 프로세스를 가지고 있다면 양자 컴퓨터는 현실이 될 것이다. 아마도 어느 날 우리가 매일 사용하는 모든 컴퓨터가 양자 컴퓨팅일 것이다.