세계에서 가장 강력한 컴퓨터

IBM과 구글은 수십만 개에서 수백만 개의 큐비트를 갖춘 양자 컴퓨팅 시스템을 개발하고 있으며, 향후 10년 안에 완성될 것으로 예상합니다.

IBM 양자 컴퓨터. 사진: IBM

작년 말, IBM은 양자 정보 처리 단위인 433개의 양자 비트 또는 큐비트를 탑재한 프로세서를 탑재하여 세계 최대 양자 컴퓨터 기록을 세웠습니다. G7 정상회담에서 이 회사는 더 큰 야망을 발표했습니다. 앞으로 10년 안에 10만 개의 큐비트 컴퓨터를 완성하겠다는 것입니다.

IBM은 다른 슈퍼컴퓨터가 해결할 수 없는 문제를 해결할 수 있는 슈퍼컴퓨터를 만드는 데 1억 달러를 투자할 것이라고 밝혔습니다. IBM의 아이디어는 이 10만 큐비트 컴퓨터를 최고의 슈퍼컴퓨터와 결합하여 새로운 약물, 새로운 비료, 새로운 배터리 화합물 및 기타 여러 응용 분야를 만드는 것입니다.

양자 컴퓨팅은 기본 입자의 특성을 이용하여 정보를 처리합니다. 전자, 원자, 작은 분자는 동시에 여러 에너지 상태로 존재할 수 있는데, 이를 중첩 원리라고 하며 입자의 상태를 서로 연결할 수 있습니다. 각 큐비트는 기존 컴퓨터 비트처럼 0 또는 1과 달리 동시에 0과 1 상태로 존재할 수 있으므로 동시에 여러 계산을 수행할 수 있습니다.

백만 큐비트 양자 컴퓨터

양자 컴퓨터는 그 약속에도 불구하고, 기존의 슈퍼컴퓨터가 할 수 없는 유용한 일을 아직 해내지 못했습니다. 그 이유는 큐비트가 충분하지 않고, 양자 컴퓨팅 시스템은 노이즈라고 불리는 작은 교란으로 인해 쉽게 중단되기 때문입니다.

연구자들은 양자 컴퓨팅 시스템이 상당히 확장되어야 하며, 노이즈로 인해 발생한 오류를 수정하는 데 많은 양의 큐비트를 할당해야 한다고 예측합니다.

따라서 큐비트의 수만으로는 양자 컴퓨터의 성능을 나타낼 수 없습니다. 큐비트가 어떻게 만들어지는지, 노이즈로 인해 오류가 어떻게 수정되는지, 실제로 어떻게 작동하는지 등에 대한 구체적인 내용은 아직 결정되지 않았습니다.

구글은 이번 10년 안에 100만 큐비트 양자 컴퓨터를 개발할 것이라고 밝혔습니다. 사진: 로이터

IBM은 큰 목표를 추구하는 유일한 회사는 아닙니다. 구글은 10년 안에 100만 큐비트 양자 컴퓨터를 개발할 계획이라고 밝혔습니다. 이 중 1만 큐비트만 계산에 사용하고 나머지는 오류 수정에 사용할 계획입니다.

IonQ는 2028년까지 1,024개의 "논리적 큐비트"를 구축하는 것을 목표로 하고 있으며, 각 논리 큐비트는 13개의 물리적 큐비트로 구성된 오류 정정 회로로 구성됩니다. Google과 마찬가지로 PsiQuantum도 백만 큐비트 양자 컴퓨터를 구축하는 것을 목표로 하고 있지만, 구체적인 일정이나 오류 정정 구성은 공개하지 않았습니다.

성공이 보장되지 않습니다.

IBM의 큐비트는 현재 초전도 금속 고리로 만들어졌는데, 이는 절대 영도(섭씨 -273도)보다 약간 높은 밀리켈빈 온도에서 작동할 때 원자와 유사합니다. IBM은 이러한 유형의 큐비트는 현재 기술로는 최대 5,000큐비트까지만 확장할 수 있으며, 이는 많은 계산적 이점을 제공하기에 충분하지 않다고 말합니다.

현재 IBM의 초전도 큐비트 각각이 작동하는 데 약 65와트가 필요합니다. 10만 큐비트의 경우, 컴퓨터에 전력을 공급하려면 원자력 발전소가 필요하고, 이를 개발하려면 수십억 달러가 필요합니다. IBM 양자 컴퓨팅 부문 부사장인 제이 감베타는 회사가 큐비트 옆에 설치하여 수십 밀리와트의 전력으로 작동시킬 수 있는 "보완적 금속 산화 반도체"(CMOS) 기술을 사용할 계획이라고 말했습니다.

Gambetta는 CMOS가 아직 실험 단계에 있으며, 양자 슈퍼컴퓨터에 필요한 기술은 아직 존재하지 않는다고 인정했습니다.

이 프로젝트에 사용된 1억 달러가 10만 큐비트 컴퓨터를 만드는 데 충분할 것이라는 보장은 없습니다. 감베타는 "확실히 위험이 존재한다"고 말했다.

싱가포르에 본사를 둔 양자 소프트웨어 개발업체인 Horizon Quantum의 CEO인 조 피츠시몬스는 "완벽하게 순탄한 여정은 아닐 것"이라고 말했습니다.

IBM의 계획은 타당한 것으로 보이지만 잠재적인 장애물이 많다고 피츠시몬스는 말했다. 전문가는 "이 규모에서는 이렇게 많은 큐비트를 효율적으로 작동시킬 수 있는 제어 시스템을 개발하는 것은 매우 어려울 것"이라고 말했다.

Zing에 따르면

원천: https://baohatinh.vn/thiet-bi-so/chiec-may-tinh-manh-nhat-the-gioi/249183.htm