양자 컴퓨터은 절대 단거리가 아니라 마라톤이다

11-17 15:12 Peng 프로그램 수상자
“관점을 가지고 상거래를 본다. 새로운 비즈니스 실무자의 최첨단 관찰에 대한 슈퍼 관점"
 
이번 게스트
궈궈핑, 중국 과학 아카데미의 양자 정보 핵심 연구소의 부국장, 양자 컴퓨터 회사의 설립자이자 수석 과학자
뤄러는 중산대학교 물리학 천문학대학 교수이다
첸 방, 파라다이스 실리콘 밸리의 수석 투자 관리자
편집자 |
핵심 아이디어:
1. 양자는 형이상학이 아닌 과학이며, 일종의 물리적 상태를 설명하며, 양자 컴퓨터는 양자 컴퓨터 작업을 수행 할 수있는 기계이다.
2. 고전 컴퓨터에서, 우리는 물리적 비트에 대해 대부분의 이야기하지만, 실제 양자 컴퓨터는 실제로 논리 비트이다. 현재 국내및 해외 모두 물리적 비트 단계에 머물러 있으며, 이러한 의미에서 는 진정한 양자 컴퓨터가 없다.
3, 우리는 지금 양자 기술 과학이 필요한다, 더 많은 광전자 산업, 칩 산업, 기계 산업, 마이크로 전기 및 기계 산업을 유치 할 수 있다, 그래서 우리는 실질적인 효과적인 관심을 형성 할 수 있다, 정말 양자 컴퓨터의 개발에 대한 우리 나라의 발전을 촉진.
 
양자, 양자 컴퓨터 및 양자 컴퓨터
궈궈핑: 양자는 과학, 아니 형이상학, 그것은 물리적 상태의 일종에 대한 설명이다, 그래서 양자라는 단어는 양자 역학에 특정하지 않다.
 
양자 컴퓨터은 정보 수집, 전송 및 처리와 같은 정보학의 응용 분야이며, 양자 컴퓨터은 양자 역학의 원리 또는 양자 상태의 특성을 사용하여 정보 처리 능력을 향상시키는 계산 방법이다. 양자 상태의 상태를 사용하여 정보를 인코딩하고, 정보를 처리하고, 정보를 읽는 것이 양자 컴퓨터이다.
 
양자 컴퓨터는 양자 컴퓨터 작업을 수행할 수 있는 기계이다. 물론 양자 컴퓨터가 하드웨어일 뿐이라고 생각하지마. 오늘날의 컴퓨터가 작동하려면 여전히 모든 수준의 소프트웨어와 가장 직관적인 소프트웨어가 필요한다운영 체제, 응용 프로그램 소프트웨어 및 기본 소프트웨어이므로 양자 컴퓨터는 양자 컴퓨터을 가능하게 하는 하드웨어 및 소프트웨어의 총칭을 의미해야한다.
 
뤄러: 왜 우리가 지금 양자 컴퓨터에 그렇게 많은 관심을 기울이고 있는지 강조하고 싶었다. 우리 모두가 잘 알고 있는 것은 양자 컴퓨터이 실제로 고전 컴퓨터에 비해 강력한 컴퓨터 파워를 가지고 있다는 것이다. 클래식 계산은 부울 대수에 의존하며 비트는 0 또는 1이 아니다. 양자는 미세 입자이다. 입자에는 중첩 상태와 얽힘 상태가 있으며 0과 1 사이의 중첩 상태는 셀 수 없다. 이 오버레이 상태는 단일 비트가 클래식 비트보다 훨씬 더 많은 상태를 포함한다. 이러한 비트는 서로 얽힌 관계를 생성하므로 양자 컴퓨터은 물리학의 법칙에 의해 유지되는 자연, 내부 병렬 계산과 같다.
 
양자 컴퓨터은 무어의 법칙을 돌파?
첸: 양자를 연구할 때 두 가지 은유를 들했다. 첫 번째는 양자 컴퓨터이 무어의 법칙을 돌파했다는 것이다. 두 번째는 양자 원리가 슈뢰딩거의 고양이에 의해 설명 될 수 있다. 두 교사는 이 두 가지에 대해 어떻게 생각하나?
뤄러: 양자 컴퓨터이 무어의 법칙을 돌파할 수 있다는 주장은 모호한다. 무어의 법칙은 주로 마이크로 일렉트로닉스 기술의 발전, 특히 마이크로 일렉트로닉스 칩의 개발을 의미한다. 시간이 지남에 따라 단위 부피에 통합된 트랜지스터가 두 배로 증가하고 가격이 그에 따라 절반으로 감소한다. 양자 컴퓨터은 실제로 마이크로 일렉트로닉스의 고전적인 컴퓨터과 는 다른 트랙에 있다. 단순히 트랜지스터를 작게 만드는 대신 완전히 다른 아키텍처를 채택한다.
궈궈핑: 첫 번째 질문에 대해 무어의 법칙은 경제학의 법칙이며 집적 회로의 개발 법칙을 설명한다. 양자는 하드웨어 오버레이 또는 병렬로 구현되지 않으므로 동일한 것이 아니다. 물론 양자에는 그 자체의 법칙이 있다.
 
두 번째 질문에 대해, 양자 컴퓨터은 마법, 또는 내가 주제라고 생각하는 이유는 물리학의 기초에서 유래, 즉 양자 상태의 특성. 예를 들어, 양자 내에서 비트를 가져 가라.이 비트는 0과 1의 임의의 비율로 중첩될 수 있으며 위상도 조절할 수 있는 상태이다. 클래식 컴퓨터의 비트 중 하나는 0 또는 1에만 있을 수 있다. 양자 내에서 비트의 절반은 0이 될 수 있으며 나머지 절반은 1이다. 양자원리를 슈뢰딩거의 고양이와 연결해 볼 수 있는 이유다. 양자 역학과 양자 컴퓨터의 장점은 양자 중첩의 상태에 있다. 양자 얽힘은 실제로 다중 비트 양자 상태 중첩의 결과이며, 양자 중첩은 근본적인 특성이다.
 
실제 양자 컴퓨터: 물리적 비트에서 논리 비트까지
궈궈핑: 현재 진정한 양자 컴퓨터는 없다. 고전 컴퓨터에서, 우리는 물리적 비트에 대해 이야기하지만, 실제 양자 컴퓨터는 실제로 논리적 비트이다. 논리 비트와 물리적 비트의 차이는 실제 비트가 오류율(예: 10,000분의 1 또는 천분의 일)이다.
 
하나 이상의 물리적 비트 인코딩을 사용하여 실제 비트, 즉 논리 비트를 형성할 수 있다. 그래서이 개념에서, 현재 국내 및 해외 여부, 그들은 기본적으로 또는 물리적 비트 단계에 머물, 물론, 지금은 논리 비트를 시도하고있다. 그래서, 우리는 아직 실제 양자 컴퓨터가 없다 말한다.
 
뤄러: 작년부터 전 세계적으로 초전도를 포함한 다양한 양자 컴퓨터 메커니즘이 개발되어 있으며, 그 중 일부는 대부분 범용 양자 컴퓨터로 개발되었다. 범용 양자 컴퓨터의 양자 논리는 보편적이며 일반적인 양자 알고리즘 관리 문제를 해결할 수 있다. 이제 양자 컴퓨터의 개발은 물리적 비트에서 로직 비트로의 과도한 임계점에 있다.
 
양자 컴퓨터의 다른 경로
첸 팡: 이제 양자 컴퓨터은 반도체및 초전도체 경로, 팬 학자가 하는 광학 경로, 이온 트랩 경로를 연구하는 학자, 다른 경로의 장점과 약점과 같은 다른 경로를 가지고 있까?
궈궈핑: 현재 양자 컴퓨터에 더 적합한 물리적 시스템은 아직 결정되지 않았다. 다양한 경로를 탐험하는 사람들이 많이 있다구글과 IBM은 학교나 연구 기관뿐만 아니라 탐험하고 있다. 인테르, TSMC, 프랑스 라이트도 반도체를 탐구하고 있다. 마이크로 소프트는 또한이 작업을 수행에 많은 노력을했다.
 
이제 이러한 물리적 시스템 중 어느 것이 원칙적으로 입증되지 않을 것이다. 그래서 우리는 아직 특정 경로로 수렴하지 않은, 경로에 수렴 할 수 있는 경우, 인간은 그것을 공격, 아마도 더 나은 결과를 얻을 수 있다.
 
모든 기술의 발전은 실제로 점진적인 과정이되어야한다. 어떤 의미에서, 우리의 물리적 시스템은 반도체, 칩 및 기존 집적 회로와 같은 기존 정보 기술 산업과의 호환성 문제이다. 또는 프로세스, 기술, 장비, 재능의 호환성 또는 상속에 대한 질문.
 
현재, 다양한 물리적 시스템, 기업의 다른 배경이 우려된다. 그러나 주제의 발전에서, 새로운 것들의 출현, 그것은 기초가 필요한다. 따라서 미래의 양자 컴퓨터는 고전적인 컴퓨터와 완전히 분리되거나 기존 집적 회로에 대한 아무것도 필요하지 않을 수 있다. 이러한 의미에서 호환성과 상속성을 고려해야한다.
 
어떤 물리적 시스템이 더 좋거나 더 나은지, 어떤 의미에서는 거짓 제안이다. 양자 컴퓨터에 대해 나는 항상 적어도 당분간 고전 컴퓨터를 대체하지 않을 것이라는 견해를 고수하고 있다. 그런 의미에서 AI와는 다소 비슷한다. AI 칩은 ASCII 기반, GPU 기반 또는 다른 아키텍처를 기반으로 하며 특정 아키텍처 또는 물리적 시스템에 통합될 필요는 없다. 모든 물리적 시스템은 탐구할 가치가 있지만, 우리가 특정 의미있는 과제와 요구를 해결하는 것을 목표로 탐구 할 때 의미가 있어야한다.
 
뤄러: 양자 컴퓨터의 현재 개발에는 여러 가지 물리적 시스템이 있으며, 개인적으로는 세 가지 로 나눌 수 있다고 생각한다: 하나는 우리가 잘 알고있는 광자 시스템이다원자와 이온을 주요 유기체로 하는 세 번째 시스템은 초전도 또는 반도체 와 관계없이 전자 구조로 요약할 수 있다.
 
이 세 가지 시스템은 각각 자신의 장점과 단점을 가지고 있다. 20년 전, 양자 컴퓨터의 다섯 가지 기준은 양자 컴퓨터 학계에서 제안되었다. 이러한 시스템은 일부 지침에서 더 잘 충족될 수 있으며, 초전도 및 반도체는 통합 측면에서 더 나은 이점을 제공한다. 단일 양자 비트의 상호 연결성 측면에서, 세포 이온 시스템은 장점이 있다. 우리는 아직 초기 단계에 있으며, 우리는 다양한 시스템이 지속적으로 개선되고 발전하여 다양한 시스템에서 작업을 해결할 수 있도록 장기적인 관점을 가져야한다. 양자 컴퓨터은 절대 단거리가 아니라 마라톤이다. 따라서 마라톤의 초기 단계에서 우리는 몇 가지 새로운 시스템을 포함하여 다양한 시스템에주의를 기울여야한다.
 
아마도 미래의 진정한 양자 컴퓨터 시스템은 반도체 칩으로 구성된 단일 양자 컴퓨터 시스템과 같은 고전적인 양자 컴퓨터 시스템과 완전히 다를 수 있다. 미래의 양자 컴퓨터은 양자 정보를 저장하는 원자부터 대규모 처리를 위한 초전도, 반도체 구조 및 노드 간에 서로 전송할 수 있는 광자 등 하이브리드 시스템이 될 수 있다. 양자 컴퓨터의 최종 아키텍처는 오늘날의 클래식 컴퓨터가 의존하는 시스템보다 더 풍부하고 복잡할 수 있다.
 
양자 컴퓨터 응용 분야
궈궈핑: 오늘날의 양자 컴퓨터는 인간이 방금 개발한 증기 기관처럼 될 수 있다. 당시 증기기는 말0.001의 동력을 가지고 있을 수 있다. 이제 양자 컴퓨터의 응용 프로그램은 우리가 지금 단지 0.001 말 증기 엔진을 가지고 마차에 넣어하려고처럼, 그래서 마차보다 더 빨리 실행할 것으로 기대하지마, 유용하고 쓸데없는 평가 기준은 실제로 동일하지 않다. 어떤 사람들은 말을하지 않는 것이 매우 유용 하다고 생각한다. 그러나 다른 의미에서, 마차를 실행할 수 없다, 너무 열심히 일, 그것은 쓸모가 없다.
 
유용하고 쓸모가 없다사실, 그것은 어렵다. 그러나 과학적 관점에서, 또는 국가가 독립적 인 혁신을 장려하는 관점에서, 우리는 다른 산업에서 양자 컴퓨터의 사용을 더 탐구해야한다. 특히 일상 생활에서 실제 문제를 해결하기 위해 몇 가지 알고리즘을 찾아 문제를 해결할 수있는 몇 가지 가능성을 찾아야한다.
 
첸: 미래의 양자 컴퓨터가 우리가 원하는 성능을 달성 할 수 있는지, 가장 큰 응용 프로그램은 무엇입니까?
궈궈핑: 오늘날 우리의 비전과 시각으로 미래 세대를 제한하지마. 고전 컴퓨터가 처음 개발했을 때와 마찬가지로, 많은 사람들이 아인슈타인의 미래에 컴퓨터가 어떻게 생겼는지 물었다. 아인슈타인의 대답은 말했다 : 어쩌면 전 세계적으로 두 대의 컴퓨터만 필요한다. 그래서 우리는 미래의 일을 측정하기 위해 오늘의 비전과 시야를 사용하지 않다.
뤄러: 계산은 무엇보다도 정보 과학이다. 양자 컴퓨터의 장점은 고전적인 컴퓨터에 비해 계산력이다. 양자 컴퓨터의 첫 번째 사용 방법은 컴퓨터 파워를 통해 엄청난 양의 데이터 처리이다.
 
지금은 빅 데이터의 시대이다. 간단한 예를 들어, 모든 사람은 많은 유전자 염기서열 분석을 가지고 있으며, 우리는 50억 명의 인구를 가지고 있으며, 50억 명의 전체 유전자 양은 매우 큰 데이터이다. 일반 컴퓨터를 사용하여 기계 학습을 수행하고 데이터를 심층적으로 분석하면 과산도 이 작업을 수행할 수 없다. 이러한 문제에는 스마트 시티의 다양한 센서와 빅 데이터와 관련된 기타 문제를 포함한 복잡한 금융 시스템이 포함된다. 방대한 양의 데이터, 기존 의 초과 계산은 에너지 소비 또는 프레임 워크에서 처리하기가 어렵다. 양자 컴퓨터가 컴퓨터이기 때문에 가장 큰 응용 프로그램은 데이터 처리이다.
 
아마도 미래의 사회에는 여러 양자 컴퓨터, 분산 또는 중앙 집중식이 있을 수 있으며, 이는 전 세계의 정보를 한데 모을 수 있는 비전이 될 수 있다. 튜링 어워드 수상자인 야오 치지는 정보 과학의 미래는 양자 컴퓨터과 인공 지능이라고 말했다. 나는 이것이 양자 컴퓨터의 가장 큰 응용 프로그램 중 하나라고 생각한다.
 
국제적인 관점에서 양자 컴퓨터의 경쟁 패턴
첸: 전 세계적으로 양자 컴퓨터의 경쟁 환경은 무엇일까? 국내 양자 컴퓨터 수준과 외국의 양자 컴퓨터 수준은 어떻게 비교되나?

롤러: 전 세계적으로 미국은 어느 정도 우위를 점하고 있다. 2010년에는 초전도, 이온 트랩 등 다양한 방향으로 대규모 양자 컴퓨터 개발 프로젝트를 시작한 미국에서 박사 후 연구 과학자로 일했다. 10년 전 미국이미 국가 차원에서 배치되었다. 5년 전, IBM, Google 및 일부 신생 기업과 같은 대기업이 기업화, 엔지니어링 및 상용화를 시작했다. 따라서 미국은 현재 글로벌 양자 컴퓨터의 패턴에서 우위를 점하고 있다.
궈궈핑: 양자 컴퓨터뿐만 아니라 양자 키 배포에서 양자 컴퓨터, 양자 감지에 이르기까지, 우리는 이것이 국내 연구원이 먼저 제안하지 않는다는 것을 인정해야한다. 일반적으로 양자 컴퓨터 분야에서의 국내 격차는 여전히 분명한다.
 
격차는 여러 가지 이유로 발생할 수 있다. 첫 번째 이유는 우리가 늦게 시작한 것이다. 개념의 시작과 원리의 탐구, 우리는 조금 늦었다. 두 번째 이유는 우리의 관심과 헌신이 충분하지 않기 때문이다. 양자 컴퓨터의 전체 연구 관점에서, 국내 입력 또는 관심은 여전히 외국에 비해 조금 덜, 심지어 효과적인 관심여부. 세 번째 이유는 실용적인 응용 연구의 부족이다. 나는 양자 컴퓨터에 대한 연구가 실제 문제를 해결하는 데 지향적이라는 것을 거듭 강조했다. 정말 유용한 양자 컴퓨터, 그것의 개발 및 개발은 입력 이작업을 필요로한다. 우리 중 더 많은 것은 여전히 과학 연구, 또는 돌의 탐구, 그리고 물리적 인 문제의 탐구에, 우리는 거의 따라갔다. 그러나 실용적인 유용성을 목표로 탐구에서, 우리는 여전히 큰 차이가 있음을 인정해야한다.
 
뤄러: 현재 국내 양자 컴퓨터은 매우 뜨겁지만 효과적인 관심은 충분하지 않다. 이를 위해서는 양자 컴퓨터에 힘을 실어주기 위해 양자 컴퓨터에 추가되는 전통적인 기술을 포함하여 업스트림 및 다운스트림 산업 체인의 개방이 필요한다. 따라서, 우리는 지금 더 많은 엔지니어링 및 기술 인력이 더 많은 광전자 산업, 칩 산업, 기계 산업, 마이크로 전기 기계 산업을 유치 할 수 있도록 양자 기술 과학이 필요한다, 그래서 우리는 정말 양자 컴퓨터에 대한 우리 나라의 개발을 촉진하기 위해 실질적이고 효과적인 관심을 형성 할 수 있다.
 
양자 컴퓨터 연구
첸: 하니웰에 대해 어떻게 생각하나?세계에서 가장 강력한 컴퓨터를 구축 발표?
뤄러: 양자 컴퓨터의 성능을 측정하기에 충분한 단일 지표를 사용할 수 없다. 하니웰의 경우, 그것은 가장 강력하며 특정 양자 부피를 기반으로 하는 지표일 수 있다. 양자 부피 지수는 양자 컴퓨터를 실제로 측정하는 측정 중 하나일 뿐이며, 특정 문제에 잘 해결될 수 있는 경우 이 문제에 더 강력한 기능을 가지고 있다고 말할 수 있다. 아직 핸드폰 런과 같은 단계는 아니며, 그 단계에 있어도 런은 유일한 척도가 아니다.
첸 방: 현재 업계의 기업들은 여전히 연구 중이며, 정면 경쟁할 수 없는 것으로 이해될 수 있까?
 
궈궈핑: IBM, Google을 포함한 주요 기업들은 초전도 측면에서 비교할 수 있지만 완전히 비교할 수 없다. 하니웰과 인텔을 포함한 모든 사람들이 반도체를 연구하고 있다. 누가 우리의 인간의 생산과 삶의 실제 문제를 해결할 수 있다, 나는 그것이 좋은 생각한다.

첸 방: IBM의 양자 클라우드는 해외에서 매우 인기가 있으며, 소스는 최근 양자 클라우드 서비스를 출시했다. 양자 컴퓨터는 많은 사람들이 감당할 수 없을 수도 있다, 양자 클라우드의 응용 프로그램은 첫 번째 것으로 볼 수 있까?
궈궈핑: 소위 양자 클라우드는 양자 컴퓨터를 기반으로 하는 핵인 서비스 모드이다. 물론, 2018년 2월에 32비트, 64비트 시뮬레이터를 출시한 것처럼, 실제 양자 컴퓨터가 아니라 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션이다. 그러나 9 월에 출시 된 6 비트 실제 초전도 양자 컴퓨터는 대부분의 사용자 또는 누구나 네트워크에서 6 비트 실제 양자 컴퓨터에 액세스하고 경험할 수있는 초전도 양자 컴퓨터의 클라우드 서비스 플랫폼을 기반으로 출시되었다.
그것은 실제 문제를 해결할 수 있까, 아니면 정말 도움이 될 수 있까? 나는 그것의 경험 가치, 과학 가치, 양자 컴퓨터 소프트웨어 및 알고리즘의 개발 가치는 소수 비트 비트 컴퓨터로 해결할 수있는 실제 문제보다 크다고 생각한다. 습관을 키우고, 사용자를 육성하고, 언어를 홍보하고, 생태계를 구축하는 것은 클라우드 컴퓨터에서 매우 중요한 역할을한다.
뤄러: 양자 컴퓨터의 복직으로 인해이 단계에서 양자 컴퓨터을 컴퓨터와 연결하는 것은 복잡한다. IBM이나 구글과 마찬가지로 이제 는 카운터 또는 캐비닛 수준에서만 통합된다. 군사, NASA와 같은 일부 주요 고객을 제외하고, 어떤 사용자가 캐비닛을 집으로 옮기기 위해 수천만 또는 수백만 달러를 지출하기가 매우 어렵고, 대부분의 사람들은 클라우드, 온라인 피드백의 형태로 양자 컴퓨터에 익숙한다.
교육은 그 자체로 매우 큰 용도이며, 생태 학적 육성은 미래의 양자 컴퓨터의 폭발을 준비 할 수 있다. 일이 갑자기 발발 할 때, 당신은 더 이상 잡을 수 없다, 그래서 우리는 지금 그것에 대한 준비를해야한다.
• 슈퍼 뷰 칼럼은 이제 기업가, 대기업 비즈니스 라인 리더 및 기타 일선 비즈니스 실무자를 초대하여 기업가 정신, 건조 상품, 방법론, 업계 통찰력, 추세 판단, 최첨단에서 귀하의 목소리를 들을 수 있기를 기대한다.