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지난 주 구글 연구원들은 "양자 우위"에 도달했다고 주장했다. 파이낸셜 타임즈. Google의 논문은 NASA 웹 사이트에 간단히 게시되기 전에 게시되었습니다. 이 연구에서 연구원들은 오늘날의 가장 강력한 클래식 슈퍼 컴퓨터 (서밋이라고 함)가 자체 양자 컴퓨터보다 성능이 우수하다고 주장합니다.
이것은 양자 우위 (Quantum Supremacy), 즉 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 주어진 작업에서 더 빠른 것으로 입증 될 때 알려진 것입니다. 이 논문에 따르면 구글의 53 큐빗 시카 모어 시스템은 3 분 20 초 만에이 특정 계산을 완료 할 수 있다고한다. Summit 슈퍼 컴퓨터는 동일한 기능을 완료하는 데 약 10,000 년이 걸렸습니다.
2017 년 말에는 양자 우월에 도달하는 것이 처음에 예측되었습니다. 그러나 Google의 72 큐 비트 브리스톨 론 컴퓨터 (위 그림)는 충분한 정확도로 제어하기가 너무 어려운 것으로 판명되었습니다. 대신 혁신적인 53 큐 비트 Sycamore 시스템에서 비약적인 발전이 이루어졌습니다.
양자 컴퓨터가 좋은 것
1 또는 0의 비트에서 작동하는 기존 컴퓨터와 달리 퀀텀 컴퓨터는 "qubits"를 사용하여 값을 저장합니다. 큐 비트 또는 양자 비트는 2 상태 양자 역학 시스템입니다. 그것은 한 번에 1과 0 상태의 중첩을 유지할 수 있다는 신비한 특성을 가지고 있습니다. 그러나이 상태는 측정시 축소됩니다.
퀀텀 컴퓨터는 고전 컴퓨터와 유사한 하드웨어 게이트로 제작되며 수학 함수에 내장 된 NOT 및 AND 게이트를 사용합니다. 그러나 양자 출력은 본질적으로 확률이 높기 때문에 정확성과 오류 수정을 확인해야합니다. 또한 중첩으로 인해 출력을 망치지 않고 양자 계산을 도중에 엿볼 수 없습니다.
중첩과 확률은 퀀텀 컴퓨터를 특정 수학 작업에 유용하게 만드는 열쇠입니다. 큐 비트 수를 늘리면 거의 즉시 수백만 개의 가능성을 계산할 수 있습니다. 거대 인수 분해, 푸리에 변환 계산, 선형 방정식 풀기 등의 용도가 있습니다. 양자 컴퓨터는 본질적으로 매우 전문화되어 있습니다. 실제로 핸드 헬드 컴퓨터가 매일 수행하는 많은 기본 계산에는 적합하지 않습니다.
양자 우월이란 무엇을 의미합니까?
양자 컴퓨터 소리와는 달리, 특정 컴퓨팅 영역 (특히 기상학, 모델링 화학 및 물리학, 암호화와 같은 반복적이고 복잡한 수학적 연산을 포함하는)에는 매우 흥미로운 응용 프로그램이 있습니다.
마지막 사람은 종종 사람들을 놀라게합니다. Quantum 컴퓨터는 많은 수학적 순열을 한 번에 실행할 수 있으며 이론적으로 현재 컴퓨터가 일반적인 암호화 표준을 깨뜨리는 데 필요한 시간의 일부를 차지합니다. 여러 평생이 아닌 며칠 또는 몇 시간. 양자 컴퓨터에 의한 크래킹을 방지하기 위해 매우 민감한 정보를 위해서는 새로운 암호화 프로토콜이 언젠가 필요할 수 있습니다.
상용 양자 컴퓨터가 등장함에 따라 암호화 표준이 향상되어야합니다.
마찬가지로, 현재 암호 화폐 시장에서 유사한 알고리즘이 지갑을 보호하고 거래의 적법성을 확인하는 데 사용됩니다. Google의 컴퓨터조차도 이러한 암호화 유형을 해독 할 수있는 능력이 있다는 증거는 없습니다. 그러나, 양자 컴퓨팅 파워의 기하 급수적 증가의 위협은 향후 몇 년간 뚜렷한 가능성을 제공합니다.
다행스럽게도, 양자 컴퓨터는 여전히 상업적으로 실행 가능하지 않습니다. 그들은 여전히 개발 단계에 있으며 공개 암호를 깨는 것보다 연구에 사용될 가능성이 훨씬 높습니다. 어느 쪽이든, 암호화 표준은 가까운 시일 내에 크래킹 실행 가능성을 방지하고 방지하기 위해 개선되어야합니다.
Google의 양자 우월 주장에 대한 질문
구글은 양자 우월성을 주요한 돌파구로 주장하지만, 경쟁자들 중 일부는 업적의 장점에 대해 덜 확신하고 있습니다. "양자 우위"라는 용어는 양자 컴퓨터가 이제 고전 컴퓨터보다 더 강력하고 유용하다는 것을 암시하지만 이것은 확실히 논쟁의 여지가있는 주장입니다.
IBM의 퀀텀 컴퓨팅 분야의 주요 경쟁자 인 Dario Gil은 구글의 주장을 "정확히 잘못했다"고 말했다. Gil은이 연구가 단지 "거의 확실하게 독점적으로 하나를 구현하도록 설계된 실험실 실험"이라고 지적했다. 즉, 실제 응용 프로그램이없는 매우 구체적인 양자 샘플링 절차입니다.”즉, Google의 연구는 컴퓨터의 더 넓은 기능에 대해서는 거의 드러내지 않는 매우 좁은 유형의 컴퓨팅에 중점을두고 있습니다.
퀀텀 우위 – 퀀텀 컴퓨터가 특정 작업에서 기존 컴퓨터보다 성능이 우수한 경우.
그러나 전 IBM 임원 인 채드 리게티 (Chad Rigetti)는이 발표를“인간과 과학의 큰 순간”이라고 말했다. 남부 캘리포니아 대학교 (University of Southern California)의 공학 교수 인 다니엘 리다 (Daniel Lidar)는 구글의 획기적인 규모에 주목했다. 이 회사는 "크로스 토크"라고하는 큐 비트 간섭을 줄여 경쟁 업체에 비해 컴퓨터의 오류율을 크게 줄였습니다.
이는 오류 결과가 낮아 Google이 이제 양자 컴퓨터의 크기를 확장 할 수 있다는 의미입니다. 오류가 적은 큐 비트가 많을수록 양자 컴퓨터의 처리 능력이 기하 급수적으로 증가하여 복잡한 문제 해결에 훨씬 더 적합합니다. 그럼에도 불구하고 여전히 프로그래밍 가능성에 대해해야 할 일이 훨씬 더 많습니다.
궁극적으로 퀀텀 컴퓨터는 제한된 작업에만 유용합니다. 빌드, 실행 및 프로그래밍 비용이 많이 듭니다. 이러한 복잡성으로 인해 매우 구체적인 작업에는 거의 사용되지 않을 것입니다. 그럼에도 불구하고 이것은 구글의 양자 우월 이정표를 감소시키지 않으며 양자 컴퓨팅이 매년 점점 더 실용적으로 보입니다.
