가장 큰 Quantum Computer
양자 컴퓨팅의 진보는 이제 더 이상 칩의 크기만이 아닙니다.
하지만 IBM은 127 큐빗 프로세서 출시로 큰 도약을 이뤘습니다.
다양한 기술과 이를 판단하기 위해 사용되는 기준이 급증함에 따라 양자 컴퓨터의 이정표를 점점 평가가 어려워지고 있습니다.
IBM과 구글은 모두 초전도 큐비트로 디바이스를 구축하고 있지만
배선 방법의 차이로 인해 단순히 큐비트와 큐비트를 비교할 수 없다는 것입니다.
더욱이 IonQ와 Honeywell에 의해 만들어진 갇힌 이온 컴퓨터는 초전도 시스템보다 훨씬 적은 큐비트를 사용하여 양자회로를 구현할 수 있습니다.
IBM은 서로 다른 테크놀로지 간 노트 비교를 지원하기 위해
양자 볼륨이나 CLOPS 같은 난해한 지표를 고안했지만
많은 변수들이 양자컴퓨터의 성능에 영향을 주기 때문에 승자를 가리기 어렵습니다.
그래도 큐비트를 늘리는 것은 틀림없이 좋은 일입니다.
또 최신 프로세서를 탑재한 IBM은 하나의 칩에 들어가는 수를 거의 두 배로 늘려
연구자들이 대폭 대규모로 복잡한 회로를 실행할 수 있도록 했습니다.
프로세서 개발자들은 새로운 칩을 발표하는 블로그에서
Eagle을 사용하면 사용자가 미지의 컴퓨팅 영역을 탐색할 수 있을 것이라고 적고 있습니다.
분명한 것은 디바이스는 아직 이른바 '양자 우위성'을 제공할 수 없다는 것입니다.
즉, 기존의 하드웨어에서는 할 수 없었던 태스크를 실행할 수 있습니다.
하지만 IBM에 따르면 이렇게 큰 프로세서는 처음이라
일반 슈퍼컴퓨터로는 이 디바이스의 양자 상태를 시뮬레이트하는 것이 불가능합니다.
이처럼 많은 큐비트를 사용하여 칩을 구축하는 것은 중요한 기술적 위업이며
IBM은 이것이 2022년으로 예정된 433큐비트의 Osprey 프로세서와 2023년으로 예정된 1,121큐비트 Condor의 기초를 닦을 것이라고 말합니다.
모든 일이 계획대로 진행되면 이 회사는 이들 디바이스가 이전에는 다루기 어려웠던 문제를 해결하기 시작할 수 있을 것으로 보고 있습니다.
"우리는 앞으로 몇 년 안에 실용적인 가치를 가질 수 있는 양자적 우위성의 시연에 도달할 수 있을 것으로 믿습니다.
이것이 우리의 목표입니다."
라고 IBM의 Dario Gil이 로이터 통신에 말했습니다.
이 모든 큐비트를 하나의 칩으로 압축하는 키는 컨트롤 일렉트로닉스와 큐비트를 다른 레벨로 배치할 수 있는 3D 패키징 기술이었습니다.
또 기존 프로세서와 달리 큐빗마다 개별 제어와 읽기 전자기기가 필요했습니다.
새로운 칩에서는 읽기 다중화를 사용하여 동일한 키트를 사용하여 여러 큐비트를 지원합니다.
또한 이 칩은 육각형 레이아웃을 채택하여 인접한 큐비트 간의 불필요한 상호작용을 최소화함으로써 오류 가능성을 감소시키고 있다고 IBM은 말했습니다.
그러나 이른바 'heavy-hex' 설정은 큐비트 간의 접속을 희생하여 이를 실현하기 때문에 회로 구현이 더욱 복잡해집니다.
칩의 실제 성능은 아직 밝혀지지 않았습니다.
IBM은 Fortune 지에 말했습니다.
프로세서의 성능을 벤치마킹하지는 않았으며 큐비트가 양자 상태를 얼마나 유지할 수 있는지, 또 그것들이 어느 정도 얽혀 있는지는 밝힐 수 없다고.
이는 양자 컴퓨터의 중요한 동력원인 여러 큐빗의 상태가 얽히는 양자현상을 말합니다.
IBM의 발표도 불과 하루 만에 스타트업 QuEra가 스텔스에서 나와 256큐빗 디바이스를 구축했다고 발표하면서 달아올랐습니다.
이 회사의 기술은 레이저에 의해 절대영도를 조금 넘는 위치에 고정돼 냉각되는 중성원자에 의존하고 있습니다.
이 접근법은 타사가 추구하는 접근법에 비해 충분히 개발되지 않았지만 많은 이점이 있습니다.
초전도와 달리 원자는 모두 같기 때문에 결함을 만들 가능성은 없습니다.
또한 갇힌 이온과는 달리 그것들은 조밀하게 정리되어 1990년대 후반 CPU의 트랜지스터와 같은 밀도를 실현할 수 있습니다.
또 양자 상태를 장기간 유지해 고도로 얽히기도 합니다.
하지만 QuEra의 디바이스는 컴퓨터가 아니라 양자 시뮬레이터입니다.
즉, 특정 물리 현상을 모델화하기 위해 사용할 수 있지만
모든 종류의 알고리즘을 실행할 수 있는 범용 디바이스는 아닙니다.
회사의 웹사이트에 의하면, 회사는 곧 출시될 완전하게 프로그래밍 가능한 64 큐빗 디바이스를 개발중입니다.
이들 발표 중 어느 쪽이 더 큰 거래인지 선택하기는 현 단계에서는 어렵습니다.
그러나 양쪽 모두 양자 하드웨어 공간에 있어서의 급속한 혁신과 성장하는 규모를 보여주고 있습니다.
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