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양자 과학에 관하여 당신이 마땅히 알아야 할 지식.

출처:KIC China 발표 시간:2019-06-26 15:31:49 조회 수:
발표 시간:2019-06-26 15:31:49

자본 실험실 · 오늘의 혁신적 관찰

첨단 과학기술 혁신과 전통 산업 업그레이드에 초점을 맞추다

-리신(李鑫)-
많은 사람들의 눈에 양자 컴퓨터는 고전 컴퓨터가 할 수 없는 임무를 수행할 수 있다고 여겨진다.
사실, 양자 컴퓨터가 충분한 수의 프로세싱 유닛, 즉 비트와 유용한 작업을 수행하기에 충분한 안정성이 부족하면 이러한 이점은 여전히 이론적 일것이다.
현재 미국, 중국, 유럽 연합 및 일본을 비롯한 전 세계 일부 국가와 지역에서 국방, 군공, 과학 연구 부문을 대표하는 힘은 모두 양자 계산 분야에서 발력하고 힘을 내며, 이 분야의 투자 성장을 이끌었다.

이와 동시에  IBM, 구글, 인텔에서 국내 바이두, 알리바바, 텐센트, 대기업까지 이 분야 연구개발과 상용탐구에 박차를 가하고 있다.

 

예를 들어, IBM은 50 퀀텀 비트의 양자 컴퓨팅 프로토타입을 개발했고, 구글은 72 퀀텀 비트의 칩을 출시했습니다.하지만, 이 제품들은 정말 유용한 장치가 되어야 하며, 도전은 여전히 남아 있다.

최근 IBM의 두 과학자는 양자 컴퓨터의 전반적인 추세, 해결할 수 있는 문제, 고전 컴퓨터와의 관계 및 현재 직면 한 도전에 대해 자신의 견해를 밝혔다.
이러한 견해들은 우리가 양자컴퓨터에 대해 보다 명확한 인식을 형성하는 데 도움을 주면서 이 과학적 응용의 선두에 대한 경외심을 유지할 수 있도록 도와줍니다.

1. 양자컴퓨터는 고전컴퓨터를 대체할 수 없다.
IBM 영국 및 아일랜드 최고 기술관 Andy Stanford Clark는 "양자 컴퓨터는 if/then/else 유형의 논리를 영원히 실행할 수 없으며, 이것은 한 단계부터 또 다른 단계, 즉 전통적인 폰 노이만 구조의 컴퓨터가 사용하는 논리이다"라고 말했다.

2. 양자 컴퓨터는 최적화 문제를 해결하는 데 뛰어나다.
"예를 들어, 만약 당신이 항공기 노선의 마일리지를 최적화하고 있거나 철도 네트워크의 비품 배치를 최적화하고 있다면, 2의 n차 방위 가능성이 있고, 당신은 각각의 가능성을 시험해서 최적의 해결책을 찾아야 한다."당신이 2의 100번의 가능성의 문제를 가지고 있다면 고전 컴퓨터는 감당하기 어려울 것이다.100 퀀텀비트의 양자컴퓨터에서 한 번의 조작으로 해결할 수 있다."
IBM 초전도 양자 비트 계산의 기술 리더인 Stefan Filipp은 "우리는 지수 가속을 달성할 수 있는 몇몇 알고리즘을 알고 있습니다.예를 들어 양자화학이나 재료과학 문제, 계산 분자의 성질은 모두 양자컴퓨터가 해결을 도울 수 있는 것이다."

3. 양자컴퓨터는 고전 컴퓨터를 확장한다
Stanford Clark는 다음과 같이 말했다."우리는 사람들이 그들의 모든 고전 컴퓨터를 버리고 양자 컴퓨터로 그것들을대체하는 것을 보지 못할 것입니다,"라고 그는 말했다.
"우리는 당신의 고전적인 컴퓨터처럼 보일 것입니다.위에 하나의 수학협 프로세서(maths co-processor)가 하나의 GPU와 같이...당신의 고전 컴퓨터 옆에도 있을 것이다.하나의 양자컴퓨터협 프로세서"라고 말했다.
"대규모 지수 질문을 해결해야 할 때문제를 풀 때, 당신은 그것을 싸서 양자협 프로세서에 던질 수 있고, 그것은 답을 주해할 것이고, 그리고 당신은 계속해서 당신의 고전적인 알고리즘으로 당신의 답을 얻을 것이다.

4. 우리는 유용한 작업을 하기 위해 50에서 60개의 양자 비트의 컴퓨터가 필요하다.
Stanford Clark는 "양자 컴퓨터가 고전적인 계산을 대체한한다."라고 말한다.기 포인트는 50에서 60개의 양자 비트이다. 우리가 50 양자 비트의 수준에 도달할 때 우리는 유용한 계산을 할 수 있다."

5.가동 양자컴퓨터 구축은 쉽지 않다
Stanford Clark는 말했다.우리는 현재 50 퀀텀 비트의 컴퓨터 원형을 가지고 있지만 문제는 양자상건성인데... 이것은 당신이 당신의 50개의 퀀텀 비트로 많은 유용한 일을 해낼 수 없다는 것을 의미하기 때문에 우리는 아직 가야 할 길이 있다."
Filipp는 "도전은, 장에게하드웨어는 우리가 그것을 사용하고 유틸리티를 실행할 수 있는 수준이다."
"이것은 우리가 양자 비트의 것뿐만 아니라 수량, 그리고 상간성을 늘려야 한다.우리는 실제 알고리즘을 해결할 수 있도록 이 점을 개선해야 한다."
"상간성을 높이는 로드맵이 하나 있는데실제 양자컴퓨터에서는 여전히 중대한 도전이다."

6. 우리는 유용한 양자 소프트웨어를 만드는 법을 모른다
Stanford Clark는 말했다.우리는 고전적인 컴퓨터를 사용하는 데 익숙하기 때문에, 양자 컴퓨터의 복잡한 알고리즘을 어떻게 작성해야 할지 아직 잘 모른다.'
"우리는 단지 경험이 없어 양자 컴퓨터를 사용하려고 시도했을 뿐이

7. 양자컴퓨터는 오류를 바로잡아야 한다
"양자비트 내부에도 오류가 있다." Stanford Clark 은  양자 컴퓨터는 전통적인 컴퓨터에서 발견되는 것과 같은 잘못된 교정 기우 비트를 필요로 한다고 보충하여 덧붙였다.
"양자컴퓨터에서 비슷한 기술이 필요하며, 우리는 비트 하나가 의도치 않게 뒤집히거나 잘못된 상태로 나타나는 것을 감지할 수 있고 오류가 교정될 수 있다."