중국의 최신 양자 컴퓨터는 100만분의 1초 만에 매우 복잡한 문제를 해결할 수 있으며, 이는 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터보다 200억 년 더 빠릅니다.
허페이에 있는 JiuZhang 양자 컴퓨터의 첫 번째 버전입니다. 사진: 신화통신
10월 10일 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 저널에 발표된 연구에 따르면, 지우장 3(JiuZhang 3) 시제품은 이전 시리즈의 기록을 100만 배나 뛰어넘는 컴퓨팅 속도를 기록했습니다. 사우스차이나모닝포스트( SCMP)에 따르면, 이 연구팀은 안후이성 허페이(合肥)에 위치한 중국과학기술대학(USTC)의 국가 양자 연구 프로그램 선임 과학자 판젠웨이(Pan Jianwei)가 이끌었습니다.
고대 수학 서적의 이름을 딴 최초의 지우장 머신은 2020년 판(Pan)의 팀에 의해 제작되었습니다. 이 머신은 빛의 속도로 이동하는 작은 입자인 광자를 컴퓨팅 매체로 사용합니다. 각 광자는 양자 정보의 기본 단위인 큐비트를 담고 있습니다. 처음 두 버전의 컴퓨터에서 광자 수를 76개에서 113개로 늘린 후, 판과 그의 동료들은 최신 버전에서 광자 수를 255개로 늘렸습니다.
연구팀은 지우장 3을 사용하여 가우시안 보손 샘플링을 기반으로 한 복잡한 문제를 해결했습니다. 가우시안 보손 샘플링은 결정과 거울로 이루어진 미로를 통과하는 빛 입자의 움직임을 시뮬레이션하는 방식입니다. 이 문제는 원래 무득점 게임으로 제시되었지만, 최근 연구에서는 가우시안 보손 샘플링이 암호화에 적용될 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 연구진은 실험에서 지우장 3이 가장 복잡한 샘플 집합으로 문제를 해결했으며, 백만분의 1초 만에 해당 작업을 처리할 수 있음을 입증했다고 밝혔습니다. 미국이 개발한 가장 빠른 슈퍼컴퓨터이자 2022년 중반까지 세계에서 가장 강력한 컴퓨터가 될 프론티어(Frontier)는 동일한 작업을 완료하는 데 200억 년 이상이 걸릴 것으로 예상됩니다.
중국, 미국을 비롯한 여러 국가들이 "양자 우월성", 즉 기계가 기존 컴퓨터보다 성능이 뛰어나 기존 기계의 능력을 뛰어넘는 문제를 해결할 수 있는 지점을 달성하기 위해 경쟁하고 있습니다. 하지만 이들은 그 목표를 달성하기 위해 서로 다른 방법을 사용하고 있으며, 광자 프로세서는 여러 유형의 양자 컴퓨터 중 하나일 뿐입니다.
토론토에 위치한 회사인 제너두(Xanadu) 또한 광 기반 시스템을 개발하고 있습니다. 미국 국립표준기술원(NIST)과 협력하여 2022년까지 216개의 광자를 처리할 수 있는 오로라(Aurora) 양자 프로세서를 출시할 예정입니다. 하지만 빠른 속도에도 불구하고 이러한 유형의 기계는 아직 기존 컴퓨터를 대체할 수 없습니다. 현재 이러한 기계는 특수 작업을 위해 보호된 환경에서 단기간만 작동할 수 있으며 오류가 발생하기 쉽습니다.
안캉 ( SCMP 에 따르면)
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