최초의 양자 컴퓨터 클라우드 ‘LEAP’

LEAP를 제공하는 D-wave Systems

최근 D-Wave Systems는 양자컴퓨팅을 가상화하는 양자 클라우드 서비스  ‘D-웨이브립’을 시작했다. 무료로 이용할 수 있는 서비스를 제공한다.

 

 

양자컴퓨터란?

양자역학 현상인 얽힘, 중첩과 같은 현상을 활용하여 자료를 처리하는 계산(양자 컴퓨팅)실행이 가능한 기계이다.

양자컴퓨터 설명을 위해 양자역학에 대해 간단히 먼저 알아보겠다.

 

슈뢰딩거의 고양이 실험 (출처: 위키백과)

 

양자역학이란?

먼저 양자(Quantum 퀀텀)란 에너지를 쪼개고 쪼갠 최소한의 양,단위이다.

양자는 '입자'와 '파동' 두가지 중의 형태를 갖고 있다. 역학이란 힘과 운동의 이론이란 뜻이다.

즉 퀀텀이 어떤 힘을 받으면 어떤 운동을 하게되는 지 밝히는 이론이라고 할 수 있다. 

양자역학에는 기본적으로 ‘중첩’효과라는 것이 있다. 대표적인 실험인 슈뢰딩거의 고양이 실험(상자속 고양이는 죽었는 지 살았는 지 관측전까지 알수없다) 이 이를 이야기 한다.

 

중첩효과란 입자와 파동, 이 두가지의 상태가 공존하는 것을 말한다.

직접적인 관측을 하기전까지, 양자는 입자와 파동의 형태로 동시에 존재한다. 측정하기 전까지는 그 상태를 알 수 없다. 또한 중첩된 양자는 관측하는 순간 중첩 상태가 붕괴하기 때문에 하나의 상태로 귀결된다.

 

 

기존 컴퓨터는 0,1으로 구성된 2진법을 사용하였고, 양자컴퓨터는 이 둘의 상태가 공존한다.

 

이러한 양자역학이 컴퓨터에 어떻게 사용되는가?

기존의 컴퓨터에서 자료의 양 단위는 ‘bit 비트’를 사용했다면, 양자컴퓨터에서는 ‘Qubits 큐비트’를 사용한다. 퀀텀 비트라는 뜻이다.

기존의 컴퓨터에선 2진법의 정의를 사용하였다. 전기가 흐르면1 전기가 흐르지 않으면0으로 계산하고 둘 중하나의 값을 확실히 가지는 형태인 bit단위를 사용하였다.

그러나 양자역학 컴퓨터는 앞서언급한 ‘중첩효과’에 의해 하나의 비트가 0과1을 동시에 갖는 것을 허용한다.

이것을 퀀텀비트(Qbit)이라고 한다. 큐비트는 0과1의 상태가 중첩되어 있어서 관측하는 순간 0또는 1로 결정이 된다.

즉 관측하기 전에는 해당 정보를 알지 못하고 훗날 양자 암호화의 활용이 기대된다.

즉 제대로 된 열쇠가 있어야만 0, 1의 정보를 얻을 수 있게 된다.

또한 컴퓨터에서 며칠에서 몇 주가 걸릴 분자구조 계산을 대규모 병렬 컴퓨팅이 가능한 ‘D-웨이브 2000Q 양자컴퓨터’는 몇 밀리초((MilliSecond, 1000분의 1초) 단위로 확인할 수 있기에 슈퍼컴퓨터 이상의 빠른 정보처리 속도를 얻을 수 있다.

 

LEAP 양자 클라우드 서비스

이러한 양자 컴퓨터를 쉽게 상용화 하기 위해 D-Wave System에서 양자 컴퓨팅 플랫폼 공급을 발표했다.

이런 플랫폼은 새로운 하드웨어,소프트웨어등을 통합하여 양자컴퓨팅의 응용프로그램 제공을 활성화하고 가속화한다. PaaS의 형태가 되겠다.이러한 클라우드 서비스에는 5000개 이상의 Qbit과 15방향의 Qbit 연결을 갖춘 시스템이 포함되어 하이브리드 양자 애플리케이션이 실행가능하다.

양자 컴퓨팅에 대한 의문점과 실질적인 활용화에 대한 의문은 아직까지도 제시되고 있다. 클라우드 플랫폼을 제공해서 수많은 개발자들의 접근과 연구가 이어진다면 양자 컴퓨터에 대한 활용에 한걸음 가까워질 수 있다고 생각된다.

 

 

출처: analyticsindiamag.com/d-wave-announces-general-availability-of-first-quantum-computer-with-5000-qubits-connectivity/

D-Wave Announces General Availability of First Quantum Computer With 5000 Qubits Connectivity

ko.wikipedia.org/wiki/%EC%96%91%EC%9E%90%EC%97%AD%ED%95%99

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Author Bella