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미래기술

캐나다 양자 컴퓨터 연구팀, 6큐빗 프로세서 능가하는 2큐딧 설계 발표

Peter Sayer | IDG News Service 2017.07.04
캐나다 연구팀이 통신 장비용 커스텀 광자 칩과 기성 구성 요소에서 양자 컴퓨팅의 핵심적인 발견을 했다고 발표했다..

이들은 여러 가지 빛깔의 광자가 얽힌 집합을 만들 수 있는 칩을 설계했다. 결과는 각각 10개 가치 값을 저장할 수 있는 두 개의 큐딧(양자 컴퓨팅 단위)이었다.

양자 컴퓨터가 만들어지는 스토리지 요소는 본질적으로 불안정하고, 협업을 위해 ‘인탱글(얽힘, entanglement) 현상’이라는 과정과 연결되어야 한다. 스토리지가 많을수록 연산을 수행하는 동안 얽힌 상태를 유지하고 기능하기가 어려워진다.

가장 단순한 양자 요소는 2차원 큐빗으로, 0과 1이라는 두 가지 값을 동시에 가질 수 있는 양자 비트를 말한다. 6 큐빗으로 양자 컴퓨터는 64개의 가능한 값을 모두 가질 수 있다. 그러려면 6개 요소라는 양자 상태를 유지해야 한다.

2016년 7월 러시아 과학자들이 양자 컴퓨터를 큐빗으로 설계하는 대신 각각이 더 큰 값을 가지는 큐딧 여러 개를 유지하는 것이 더 쉬울 것이라고 제시했다. 러시아 연구팀은 2큐빗 기반 양자 컴퓨터보다 더 강력한 5차원 큐딧 설계를 발표했다.

이번 캐나다 과학자들은 2개의 10차원 큐딧과 인탱글 상태를 유지해 6큐빗 양자 컴퓨터보다 더 큰 범위 값을 저장하는 반면 안정화는 단 두 개만 필요한 광자 칩을 시연해 보였다.

캐나다 연구팀은 같은 칩을 통해 9,000개 이상의 값을 유지하는 2개의 인탱글된 큐딧을 생성할 수 있다고 밝혔다. 이것은 12 큐빗 컴퓨터와 동등한 능력이다.

대조적으로 IBM 역시 16 큐빗 컴퓨터를 지난 5월 자사 컴퓨팅 클라우드에 추가했고, 양자 컴퓨팅 알고리즘을 테스트할 수 있도록 과학자들을 초빙하는 시간을 가졌다.

반면, 구글은 올해 말까지 49큐빗 양자 컴퓨터 개발을 목표로 하고 있다.

단순하 큐딧을 생성하는 것만으로는 충분하지 않다. 생성한 큐딧을 양자 컴퓨터로 변환하려면 제어 및 조작이 가능해야 한다. 캐나다 연구팀에 의하면 이것은 시스템을 상대적으로 액세스 가능하게 만듦으로써 변조기나 필터 같은 표준 통신 구성 요소를 활용해 가능한 작업이다.

캐나다 연구팀은 6월 네이처 저널에 실린 연구 결과 논문을 통해 이런 방식으로 생성되는 다차원 양자 컴퓨팅 시스템은 더 빠르고 활발한 양자 통신 프로토콜, 더 효율적이며 에러에 강한 양자 연산 등으로 가는 문을 열어줄 것이라고 밝혔다. editor@itworld.co.kr
 
 Tags 양자컴퓨터
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