양자 기술의 혁신
안녕하십니까. 한량나그네입니다.
오늘은 양자 기술의 혁신에 대해 알아보도록 하겠습니다.
2019년 세계 최초로 선보인 범용 양자 컴퓨터인 '퀀텀 시스템 원'은 지금도 가동하고 있으며,
클라우드로 접속할 수 있습니다.
IBM사는 2020년에 양자 로드맵을 발표하며 첨단양자 시스템을 구축하기 위한 양자 HW SW 기술 전반을
확장 계획을 보여주었습니다.
2023년 양자 개발 로드맵
2023년 양자 개발 로드맵을 2033년까지로 연장하며 향상되 게이트 운영을 통해 양자 컴퓨팅의 품질을
그케 향상시킨다는 목표를 세웠습니다. IBM사는 양자 개발 로드맵에 따라 여러가지 연구 개발을 수행 하였는데,
우선 1,121개의 초전도 큐비트를 가진 새로운 프로세서 퀀텀 콘도르를 공개했습니다.
CONDOR는 큐비트 밀도를 50% 증가시키고, 큐비트 제작과 적층 크기의 혁신을 통해 대규모 양자 컴퓨팅
가능성을 확장하여 향후 양자 컴퓨팅 하드웨어에 설계에 중요한 이정표가 될 것으로 보고있습니다.
양자 프로세서인 퀀텀 헤론은 133개의 고정 주파수 큐비트를 갖추고 있으며, 이전 모델인 EAGLE에 비해
3-5배 향상된 성능과 교차 간섭이 거의 없게 되었습니다.
게다가 IBM의 뉴욕 연구소에서 운영 중인 IBM QUANTUM SYSTEM TWO는 확장 가능한 양자 계산을 위한
플랫폼을 개발, 이 플랫폼은 세 개의 HERON 프로세서를 포함하여 병렬 회로 실행과 고성능 양자 고전 연산을
지원합니다.
상용 양자 컴퓨팅 혁신, 양자 어닐링
D WAVE SYSTEMS는 양자컴퓨팅을 주사업으로 하고 있는 캐나다의 하드웨어 기업으로 양자 어닐링 기술을
통해 양자 컴퓨티의 상용화를 선도하고 있습니다.
D WAVER는 세계 최초의 상용 양자 컴퓨터를 출시하였으며 양자 컴퓨팅을 활용한 실제 문제를 해결하는 사례를 만들고 있습니다.
D WAVER SYSTEMS의 핵심 기술인 양자 어닐링은 조합 최적화 문제해결 방식으로 문제의 최적 해를 찾기 위해
가능한 많은 해를 동시에 탐색합니다.
2023년에도 5000개 이상의 큐비트가 설계된 ADVANTAGE 양자 프로세서를 출시하였는데, 더 복잡한 문제를
해결할 수 있는 능력을 갖추고 있으며 양자 컴퓨팅의 가능성을 넓히고 있습니다.
구글 퀀텀 AI 로드맵
모든 컴퓨터에는 정보 연산이나 전송 과정에서 다양한 이유로 인해 오류를 발생시킬 수 있습니다.
그렇기에 컴퓨터에는 '오류 정정 코드' 기술이 들어가야만 하며, 양자 컴퓨터도 역시 필요합니다.
그러나 0과 1로 표현되는 일반컴퓨터와 다르게 양자컴퓨터에는 0과 1이 중첩된 큐비트 상태로 존재하기에 새로운 오류 정정
코드가 필요합니다.
구글 연구팀은 양자컴퓨터 상업화를 구글 퀀텀 AI 로드맵에 대해 여섯가지 마일스톤을 목표로 하고있습니다.
현재 첫번째 마일 스톤으로 고전 컴퓨터를 뛰어 넘는 '양자 우위'를 실현하였으며, 이어 2단게 이정표를 따르고 있으며
최종 여섯번쨰 마일스톤은 실제로 100만개의 물리적 큐비트에 도달하는 것을 보고 있습니다.
이는 양적인 측면에서도 100만개의 물리적 큐비트를 달성하는 것으로 100만개의 알고리즘마다 하나의 오류가 있을
정도로 만드는 것인데, 구글 양자 컴퓨팅 부문 총괄 하트무트 네벤은' 그 단계가 되면 상업적 가치를 자신있게 약속할 수 있다'
말하였다.
지금까지 양자 기술의 혁신에 대해 알아보았습니다.
다음 주제는 산업 속 양자기술 활용 모습에 대해 알아보도록 하겠습니다.