중국, 세계 최강 슈퍼컴퓨터 능가하는 양자 컴퓨터 개발

중국과학기술대학 연구진은 빛에 기반한 지우장 3 양자 컴퓨터로 전례 없는 속도를 달성했다고 밝혔다. 출처 : 산경투데이(https://www.sankyungtoday.com)

[산경투데이 = 한승수 기자]

중국에서 지우장 양자 컴퓨터 시리즈의 최신 버전인 지우장 3가 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터를 능가하는 성능을 보였다. 고대 수학 교과서의 이름을 딴 이 양자 컴퓨터는 빛의 속도로 이동하는 광자 또는 입자를 사용하여 계산을 수행하며, 각각 큐비트라고 하는 기본 양자 정보 단위를 가지고 있다.

중국과학기술대학에서 개발된 지우장 3는 중국 양자 연구계에서 명성이 높은 과학자 판젠웨이의 아이디어로 탄생했다. 연구팀은 이전 지우장 시리즈 모델보다 무려 100만 배 빠른 계산 속도를 달성하여 양자 컴퓨팅의 획기적인 발전을 이루었다.

광속 연산은 이전 버전에서 113개에 불과했던 광자 수를 최신 버전에서는 76개에서 255개로 늘림으로써 가능해졌다. 지우장 3는 크리스탈과 거울의 복잡한 상호작용을 통해 빛 입자의 움직임을 반영하는 가우시안 보손 샘플링을 기반으로 복잡한 수수께끼를 푸는 데 사용되었다.

이 복잡한 실험은 처음에는 목적이 없는 물리적 게임으로 공식화되었다. 하지만 최근 연구에서 암호학에 적용될 수 있는 가능성을 암시했다. 지우장 3는 비교할 수 없는 샘플 복잡성을 가진 문제를 해결하여 100만 분의 1초 이내에 작업을 완료함으로써 처리 능력을 입증했다.

이 성과는 미국이 개발한 슈퍼컴퓨터이자 2022년 중반까지 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터였던 프론티어를 능가하는 것이다. 프론티어가 지우장 3가 수행한 것과 동일한 작업을 수행하려면 200억 년 이상이 필요하다고 연구자들은 주장했다.

기계가 기존 컴퓨터의 능력을 뛰어넘는 작업을 수행하는 양자 우위의 정점은 중국, 미국 및 기타 국가들의 궁극적인 목표로 남아 있다. 양자 패권을 향한 이 경쟁에는 광자 프로세서를 비롯한 다양한 방법론이 사용되고 있다.

양자 경쟁에 뛰어든 기업 중 캐나다의 자나두는 미국 국립표준기술연구소와 협력하여 2022년에 216개의 광자를 처리할 수 있는 빛 기반 프로세서인 보레알리스(Borealis)를 개발하여 도전장을 내밀었다.

하지만 이 초고속 컴퓨터는 아직 일상적인 연산 용도로는 적합하지 않다. 오류가 발생하기 쉬운 짧은 시간 동안 통제된 환경 내에서 특정 작업을 수행하는 데 제한되어 있다. 연구진은 원활한 계산을 가능하게 하는 양자 오류 수정은 향후 몇 년 동안 지속적인 노력을 통해 달성할 수 있는 과제로 남아있다고 언급했다.

양자 우위를 달성할 수 있는 잠재력은 컴퓨팅 혁명을 약속하지만, 양자 컴퓨팅의 선구자인 피터 졸러가 2019년 인터뷰에서 언급한 것처럼 강력한 오류 수정 기능, 수십만 또는 수백만 큐비트로 구성된 양자 시스템 구축과 같은 중대한 과제가 남아 있다.

출처 : 산경투데이(https://www.sankyungtoday.com)

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