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양자 컴퓨터
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궁극의 계산 능력을 갖춘 양자 컴퓨터는 시장 응용까지 아직 얼마나 멀었을까?

출처: 발표 시간:2020-09-23 22:12:40 조회 수:
발표 시간:2020-09-23 22:12:40
9월 12일에 허페이 본원 양자 컴퓨팅 과학기술 유한 책임 회사가 자체적으로 연구 개발한 초전도 양자 컴퓨팅클라우드 플랫폼 이 정식적으로 출시되었다. 본원 양자 회사의 회장인 공웨이성은 본원 양자를 바탕으로 자체개발한 초전도 양자 컴퓨터 인오원이 전 세계 사용자에게 진실한 양자 컴퓨 팅서비스를 제공 할 것이라고 밝혔다.이 또한 국내 최초로 공정화 된 초전도 양자 컴퓨터 이기도하다.

고전적인 계산을 뛰어 넘는 돌파 경로
1900년 독일의 물리학자 프랑코 플랑크가 양자 개념을 제안하면서부터 양자역학이 20세기 초에 확립되기까지는 고전역학의 긴 응용과정과 달리 양자역학이 진정한 사회기술로 전환하는 과정이 눈에 띄게 빨라졌다.
"양자 컴퓨팅 애플리케이션의 발전 속도가 점점 빨라지고 있어 양자 컴퓨팅이 본격적으로 폭발하는 시대가 곧 올지도 모른다. 본원양자회사의 회장인 쿵웨이청 박사는 양자 계산은 양자역학 법칙에 따라 양자 정보 단원을 조절하는 새로운 계산 모델로 기존의 고전적 계산 방식과는 완전히 다른 것이라고 과학 기술일보 기자에게 알려왔다.클래식 컴퓨팅은 디지털 전자 방식으로 연산하지만 이진법은 항상 0이나 1로 정해진 상태다.양자 계산은 양자역학의 중첩 특성에 힘입어 계산 상태의 중첩을 실현할 수 있다.0과 1은 물론 0과 1이 동시에 존재하는 중첩형태도 포함하고 있다.

"간단히 말하면 양자컴퓨터는 양자기기를 이용해 만들고, 양자 겹침과 매달림 특성을 이용해 양자 알고리즘과 양자 소프트웨어를 실행하는 새로운 컴퓨팅 장비다.특정 문제를 다루는 데 있어 전통적인 컴퓨터에 비해 지수적인 계산 속도 우위가 있다"고 공위성이 말했다.
”양자 계산은 인류의 차세대 정보기술(IT)의 주요 돌파 방향이다.”컴퓨팅에 대한 인간의 산술적 수요가 높아지면서 '몰의 법칙'이 따라 반도체 칩 제작도 빠르게 축소되고 있다고 쿵 위원은 설명했다.지금은 5나노미터에 이른다.
5나노는 크기가 40개에 불과한 규소 반도체 기기를 1나노급으로 계속 줄인다면 고전물리학에서 양자물리학 분야로 진입했다는 의미다.쿵위청(孔偉成)은 "이 같은 상황에서 양적 변화가 질적 변화인 양자 터널링 효과를 가져오는 것은 불가피하다"고 말했다.우리가 더 이상 PN결합제어회로의 통단을 통해 논리가 가능하지 않다는 것은 무어의 법칙이 종말을 고한다는 것을 의미해.그래서 대규모 집적회로 기반의 클래식 컴퓨터가 여기서 끝이 난다.양자컴퓨터 개발은 인간이 계산 능력을 계속 향상시킬 수 있도록 돕는 새로운 방향이 됐다."
 
중국 양자 컴퓨터를 얼른 맛보라
"저희는 컴퓨팅 클라우드에 관해 금방 발표를 했습니다. 초전도 양자 컴퓨터에 기반한 양자 컴퓨팅 운영 환경을 사용자에게 제공하고 있으며, 클라우드 플랫폼에서 온라인으로 양자 프로그램을 개발하고 실행할 수 있습니다.."쿵위성은 기자에게 본 퀀텀즈 퀀텀 클라우드는 전 세계 사용자에게 퀀텀 프로그램 개발, 전형적인 퀀텀 어플리케이션 실행, 복잡한 네트워크 정렬, 사용자 선호 행위 예측 어플리케이션 등의 응용 서비스를 제공할 수 있다고 이야기를 전했다.
개발 양자 프로그래밍 서비스를 이용하여 사용자는 그래픽화 인터페이스 프로그래밍 및 QPanda, Jupyterlab 프로그래밍 도구를 이용할 수 있는바 각각 CP와 입문 사용자와 전문 개발자에 적용시킬 수 있다. 사용자가 작성한 양자 프로그램은 클라우드 플랫폼에서 백엔드에 있는 실제 양자 컴퓨터로 전송돼 실행됐다가 그 결과로 되돌아간다.
본원 양자 클라우드에서는 전형적인 양자 애플리케이션을 실행하여 사용자들이 본 소스 초전도 양자 컴퓨팅 클라우드 플랫폼을 보다 잘 이해하고 사용할 수 있도록 해.본 퀀텀은 복잡한 네트워크 정렬 애플리케이션, 디지털 인식 애플리케이션, 사용자 선호 행위 예측 애플리케이션 등 세 가지 전형적인 양자 계산 프로그래밍 애플리케이션을 내놓았다.

"이 세 가지 어플리케이션은 현재의 성숙한 양자 알고리즘에 기초하여, 본원 양자 팀이 자체 개발한 양자 프로그래밍 프레임워크인 QPanda와 양자 프로그래밍 언어 QRunes를 사용하여 개발했습니다."그는 복잡한 네트워크 서열은 주어진 네트워크를 모델링하는 기능으로 바이러스의 다음 전파점을 예측하는 데 중요한 참고가 될 것이며, 각 지역에 방역 물자와 의료자원을 보다 효율적으로 분배할 수 있도록 도와줄 것이라고 말했다.핸드셋 디지털 인식 애플리케이션은 AI 분야에서 무게중심을 갖고 있어 후속 양자 알고리즘이 컴퓨터 시각화 처리를 가속화할 수 있는 가능성을 제공한다.사용자선호행위 예측응용은 양자기기의 학습 프레임워크에 기초한 양자관련 규칙 데이터 굴착 알고리즘을 구현하고, 사용자 데이터를 양자적립형태에 부호화함으로써 사용자선호 예측에 기초하고, 고전적 알고리즘에 비해 지수적 가속효과를 낼 수 있다."이 애플리케이션의 실현은 미래 양자 추천 시스템의 실현과 착지의 토대를 마련했습니다."공위성은 이렇게 전했다.
중국의 양자패권 실현을 위해 천천히 전진
현재 가장 빠른 슈퍼컴퓨터의 연산으로 초당 5억 건의 지령을 실행할 수 있다는 것은 무섭지. 하지만 양자컴퓨터가 있으면 인생을 의심하게 만들기에 충분하다.
해외에선 양자컴퓨터 8시간 폭력으로 사상 가장 안전한 암호화 알고리즘인 RSA-2048을 제거했다는 보도가 있었다.서브컴퓨터는 모든 암호화된 정보를 해독하는 능력을 가지고 있다.뉴스에서 양자컴퓨터를 만드는 데 성공한 사람이 있다면 당장 신용카드를 동결하는 게 좋다.온라인 쇼핑을 할 때 신용카드 정보를 보호하는 현재의 모든 방법이 순식간에 양자컴퓨터에 뚫릴 수 있기 때문이다.
"양자 컴퓨터는 전망이 밝지만 착지 애플리케이션은 여전히 가야 할 길이 멀다"는 공씨의 설명에 따르면, "본원 양자가 자체 개발한 6비트 초전도 양자 칩은 '양자 데이터 버스'를 통해 6개의 초전도체 양자 비트의 임의의 두 쌍이 결합된다"고 설명했다.정밀한 설계의 펄스 시퀀스를 이용하면 높은 진도를 가진 양자 논리 게이트를 실행할 수 있어 양자 알고리즘을 설계하고 시연할 수 있다.이 프로세서 작동, 조작, 판독 기능이 안정적이고 진도 유지, 상관 시간 등 여러 기술 지표가 국제 선진 수준에 도달했다.