양자 컴퓨터 시뮬레이션 중자 첫 구현

양자 컴퓨터 시뮬레이션 중자 첫 구현
양자 시뮬레이션으로 우주를 이해하는 데 중요한 한 걸음을 걸었다
 
과학기술일보(류샤 기자)11월 11일 물리학자 모임에 따르면 캐나다와 영국 과학자들은 양자컴퓨터에서 처음으로 기본 양자 입자인 중자를 시뮬레이션했다.최신 연구는 과학자들이 중성자별을 양자 시뮬레이션 연구로 더 많은 우주의 초기 상황을 파악하고, 양자컴퓨터가 더 많은 혁명적 잠재력을 발굴할 수 있게 했다.
 
캐나다 워털루대 양자계산연구소의 크리스티나 머스크 연구원은 과학자들이 컴퓨터에서 중자를 시뮬레이션한 것은 이번이 처음이라며 언젠가 양자컴퓨터가 이들 입자의 상호작용을 시뮬레이션할 수 있을 것이라고 말했다.이때 과학자들은 가속기에서 입자를 충돌시킬 필요 없이 양자컴퓨터에서 이런 상호작용을 시뮬레이션해 우주의 기원 등을 연구할 수 있을 것이다."
 
머스크가 이끄는 양자교류팀은 격자 규범 이론의 양자 시뮬레이션을 주로 연구한다.이 격자 규범 이론들은 주로 입자물리학 표준 모형을 포함한 물리학 이론을 묘사하는 데 쓰인다.규범 이론에 포함된 장·력·입자·공간적 측수와 다른 파라미터가 많을수록 복잡해지고 고전적인 수퍼컴퓨터를 이용한 모델 구축이 어려워진다.
 
최신 연구에서 머스크가 속한 IQC팀은 영국 요크대학의 랜디 리바이스와 협력해 IBM의 클라우드 양자컴퓨터와 고전컴퓨터에서 기초물리학과 물질에 대해 간단한 시뮬레이션을 할 수 있는 자원의 효율적인 양자 알고리즘을 개발했다.그들은 처음으로 소립자 중자를 시뮬레이션했다.
 
중자는 쿼크로 이루어져 있는데, 쿼크는 과학자들이 더 이상 분할할 수 없다고 생각하는 일종의 기본 입자로 양성자와 중성자 모두 중성자에 속한다.연구진은 이 같은 이정표적 절차를 통해 현재 세계에서 가장 강력한 수퍼컴퓨터의 능력을 뛰어넘는 양자컴퓨터로 규범 이론을 시뮬레이션할 수 있는 길을 열고 있다고 밝혔다.
 
워털루대 물리학과와 천문학부 후장징레이 박사는 우리에게 이 같은 결과는 고전 컴퓨터의 능력을 뛰어넘는 더 높은 밀도에서 시뮬레이션 물질을 고려할 수 있다는 점에서 흥미롭다고 말했다.

 연구진은 과학자들이 더 강력한 양자컴퓨터와 양자 알고리즘을 개발하면서 더 복잡한 물리현상을 시뮬레이션해지금까지 최고의 슈퍼컴퓨터도 할 수 없었던 우주에 관한 비밀을 밝혀낼 수 있을 것이라고 말했다.