양자 컴퓨팅 혁신: 퀀티넘과 MS 사례

1. 요약

• 이 리포트는 양자 컴퓨팅에서 최근의 혁신적인 발전을 다루고 있습니다. 퀀티넘은 트랩트 이온 방식의 56 큐비트 양자 컴퓨터를 통해 새로운 기술적 성과를 이루었으며, 이는 물질 발견, 사이버 보안, 차세대 양자 AI 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 한편, MS 아톰 컴퓨팅은 24개의 얽힌 논리적 큐비트 기술을 기반으로 한 상용 양자 머신을 통해 신뢰성을 향상시켰습니다. 둘 다 양자 컴퓨팅의 확장성과 안정성을 높이며, AI, 화학, 재료 과학 등의 분야에서의 실질적인 응용 가능성을 높이고 있습니다.

2. 퀀티넘의 56 큐비트 양자 컴퓨터 출시

• 2-1. 업계 최초의 트랩트 이온 56 큐비트 양자 컴퓨터

• 퀀티넘은 업계 최초의 트랩트 이온 56 큐비트 양자 컴퓨터를 출시하였습니다. 이는 양자 컴퓨팅 분야에서 큰 이정표가 되는 기술로, 모든 큐비트가 서로 연결되어 확장된 양자 처리를 가능하게 합니다. 이 새로운 시스템은 물질 발견, 사이버 보안 및 차세대 양자 AI 분야에서의 혁신적인 성과를 이끌어낼 것으로 기대됩니다.

• 2-2. 양자 컴퓨팅의 새로운 벤치마크 기록

• 퀀티넘의 56 큐비트 양자 컴퓨터 출시는 새로운 벤치마크 기록을 갱신하였으며, 이는 양자 컴퓨팅의 성능 향상에 기여하고 있습니다. 퀀티넘은 이 기술 개발을 위해 약 6억 2천 500만 달러를 조달하였고, 이는 양자 컴퓨터의 추가 개발과 상용화를 위한 의지를 나타냅니다.

3. MS 아톰 컴퓨팅의 상용 양자 머신 출시

• 3-1. 24개의 얽힌 논리적 큐비트 기반 시스템

• MS 아톰 컴퓨팅은 마이크로소프트와 협력하여 24개의 얽힌 논리적 큐비트로 구축된 상용 양자 머신을 공개하였습니다. 이 시스템은 중성 원자 하드웨어와 큐비트 가상화 기술을 결합하여 양자 컴퓨팅의 안정성을 크게 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다. 양자 컴퓨팅에서 물리적 큐비트는 양자 정보 인코딩에 사용되는 기본 구성 요소로, 환경 노이즈나 하드웨어 결함 등의 문제로 인해 오류에 취약합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 개의 물리적 큐비트를 결합하여 논리적 큐비트를 형성함으로써 양자 오류를 감지하고 완화하는 접근법을 적용하고 있습니다.

• 3-2. 안정성 향상을 위한 오류 감지 및 수정 기술

• 이번 상용 양자 머신은 오류 감지 및 수정 기술에 중점을 두어 개발되었습니다. 이러한 기술은 인공지능, 화학, 재료 과학 등의 다양한 분야에서 안정적이고 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨팅 환경을 제공하기 위해 설계되었습니다. 포레스터의 찰리 다이 수석 애널리스트는 오류 수정, 안정성 및 확장성이 크나큰 중요성을 지니며, 논리적 큐비트가 물리적 큐비트보다 더 안정적이고 오류 발생 가능성이 적다는 점을 강조하였습니다. 아톰 컴퓨팅의 중성 원자 큐비트를 사용한 설계는 다른 큐비트 기술과 비교하여 오류 수정 과정에서 큰 장점이 있습니다.

4. 양자 컴퓨팅의 기술적 진전

• 4-1. 신뢰할 수 있는 논리적 큐비트의 중요성

• 신뢰할 수 있는 논리적 큐비트는 양자 컴퓨팅에서 중요한 역할을 합니다. 마이크로소프트와 아톰 컴퓨팅은 24개의 얽힌 논리적 큐비트를 갖춘 상용 양자 머신을 공개하여 양자 컴퓨팅의 안정성 측면에서 획기적인 진전을 이뤘습니다. 이 시스템은 오류 감지 및 수정의 핵심 과제를 해결하기 위해 아톰 컴퓨팅의 중성 원자 하드웨어와 마이크로소프트의 큐비트 가상화 기술을 결합하였습니다. 이러한 접근은 양자 오류를 감지하고 완화하는 데 필요합니다. 포레스터의 찰리 다이 수석 애널리스트는 '오류 수정, 안정성 및 확장성은 안정적인 양자 컴퓨팅을 위해 매우 중요하며 논리적 큐비트는 물리적 큐비트보다 더 안정적이고 오류 발생 가능성이 적다'고 언급하였습니다.

• 4-2. 중성 원자 큐비트와 그 장점

• 아톰 컴퓨팅이 중성 원자 큐비트를 기반으로 하는 양자 컴퓨팅 기술을 개발하였습니다. 이 기술은 레이저 펄스로 조작된 중성 원자를 사용하여 양자 정보를 저장하고 처리합니다. 중성 원자 큐비트 설계는 다른 큐비트 기술과 비교하여 오류 수정에 있어 중요한 확장성과 잡음 감도 감소에서 강점을 보이고 있습니다. 이러한 기술은 화학 및 재료 과학을 포함한 여러 분야에서 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨팅 환경을 제공하는 데 기여하고 있습니다.

5. 양자 컴퓨팅의 미래와 응용 가능성

• 5-1. 인공지능, 화학, 재료 과학 분야에서의 활용

• 양자 컴퓨팅 기술은 인공지능, 화학, 재료 과학 등 다양한 분야에서의 실질적인 응용 가능성을 제공합니다. 특히, MS 아톰 컴퓨팅에서 발표한 신뢰성 특화 상용 양자 머신은 이들 분야에서 안정적이고 신뢰할 수 있는 양자 컴퓨팅 환경을 제시하고 있습니다. 아톰 컴퓨팅의 중성 원자 하드웨어와 마이크로소프트의 큐비트 가상화 기술을 결합한 시스템은 일반적으로 발생할 수 있는 오류 감지 및 수정 문제를 해결할 수 있도록 설계되었습니다.

• 5-2. 양자 우위를 위한 기술적 도전 과제

• 양자 컴퓨팅에서의 안정적인 성능을 달성하기 위해서는 오류 수정 및 안정성 문제 해결이 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다. 물리적 큐비트는 환경 노이즈와 하드웨어 결함 등으로 인해 오류가 발생하기 쉬운 특성을 가지고 있습니다. 이를 해결하기 위하여 여러 개의 물리적 큐비트를 결합하여 논리적 큐비트를 형성하는 접근법이 사용됩니다. 논리적 큐비트는 복잡한 알고리즘 수행과 (실제 애플리케이션에서) 실질적인 양자 우위를 달성하는 데 필요한 안정성과 정밀도를 제공합니다. 마이크로소프트의 큐비트 가상화 시스템은 이러한 물리적 큐비트를 기반으로 논리적 큐비트를 생성하여 보다 안정적인 양자 연산을 가능하게 합니다. 따라서 오류 수정과 안정성을 개선하는 기술 개발이 중요한 기초로 작용합니다.

결론

• 퀀티넘과 MS 아톰 컴퓨팅은 각각 획기적인 기술을 선보이며 양자 컴퓨팅의 신뢰성과 응용 가능성을 확대하고 있습니다. 퀀티넘의 56 큐비트 컴퓨터는 기술적 이정표를 세워 미래 연구에 중요한 기반이 될 것입니다. MS 아톰 컴퓨팅의 '신뢰성 특화 양자 머신'은 이 분야에서 오류 수정과 안정성의 향상을 목표로 합니다. 이러한 발전은 인공지능, 화학 및 재료 과학 등에서 양자 컴퓨팅의 실제 응용 가능성을 제시하지만, 여전히 오류 수정과 안정성은 해결해야 할 과제로 남아있습니다. 지속적인 연구와 개발이 이루어진다면, 이러한 기술들이 실제 응용에서 핵심적인 역할을 할 수 있을 것입니다. 미래에는 이 기술들이 상용화되어 더 많은 분야에 실질적인 영향을 끼칠 것으로 기대됩니다.

용어집

• 퀀티넘 [회사가]: 퀀티넘은 물질 발견, 사이버 보안 및 차세대 양자 AI 분야에서의 혁신을 이끌어가는 전세계 최대의 통합 양자 컴퓨팅 회사로, 양자 컴퓨터의 상용화에 기여하고 있습니다.

• MS 아톰 컴퓨팅 [회사가]: MS 아톰 컴퓨팅은 마이크로소프트와의 협력을 통해 신뢰성 특화된 양자 머신을 개발하여 양자 컴퓨팅의 안정성을 높이는 데 기여하고 있습니다.

출처 문서

• 퀀티넘, 업계 최초의 트랩트 이온 56 큐비트 양자 컴퓨터를 출시하여 핵심 벤치마크 기록 갱신https://kr.prnasia.com/story/113262-9.shtml
• “안정적 양자 컴퓨팅 향한 돌파구”··· MS 아톰 컴퓨팅, 신뢰성 특화한 상용 양자 머신 출시https://www.cio.com/article/3609334/%EC%95%88%EC%A0%95%EC%A0%81-%EC%96%91%EC%9E%90-%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85-%ED%96%A5%ED%95%9C-%EB%8F%8C%ED%8C%8C%EA%B5%AC%C2%B7%C2%B7%C2%B7-ms-%EC%95%84%ED%86%B0-%EC%BB%B4%ED%93%A8.html
• “안정적 양자 컴퓨팅 향한 돌파구”··· MS 아톰 컴퓨팅, 신뢰성 특화한 상용 양자 머신 출시 | CIOhttps://www.cio.com/tags/9098/22086?page=5