2023년 12월 6일, 매사추세츠주 보스턴 - 중성 원자 양자 컴퓨터의 선두주자인 QuEra Computing은 오늘 과학 저널 Nature(여기에서 읽기)에 발표된 중요한 연구 결과를 발표했습니다. 하버드 대학교가 QuEra Computing, MIT, NIST/UMD와 긴밀히 협력하여 진행한 실험에서 연구원들은 48개의 논리 큐비트와 수백 개의 얽힌 논리 연산으로 오류 수정된 양자 컴퓨터에서 대규모 알고리즘을 실행하는 데 성공했습니다. 양자 컴퓨팅의 중요한 도약인 이러한 발전은 고전적으로 난해한 문제를 해결할 수 있는 진정한 확장성과 내결함성을 갖춘 양자 컴퓨터를 개발할 수 있는 발판을 마련했습니다.
무디스 애널리틱스의 양자 및 AI 담당 상무이사 세르지오 가고(Sergio Gago)는 "무디스 애널리틱스는 내결함성 양자 컴퓨팅 환경에서 48개의 논리적 큐비트를 달성한 것이 갖는 기념비적 의미와 데이터 분석 및 금융 시뮬레이션을 혁신할 잠재력을 잘 알고 있다"며 "양자 컴퓨팅이 실험적인 시도가 아니라 고객에게 실제 솔루션을 제공할 수 있는 실질적인 도구가 되는 미래로 한 걸음 더 다가간 것"이라고 평가했다. 이 중추적인 순간은 산업계가 복잡한 계산 문제에 접근하는 방식을 재정의할 수 있습니다."
양자 컴퓨팅의 엄청난 잠재력을 발휘하지 못하게 하는 중요한 문제는 큐비트에 영향을 미치는 잡음으로, 원하는 결과에 도달하기 전에 계산이 손상된다는 것입니다. 양자 오류 수정은 정보를 중복 저장하기 위해 얽혀 있는 물리적 큐비트 그룹인 '논리적 큐비트'를 생성하여 이러한 한계를 극복합니다. 이러한 중복성을 통해 양자 계산 중에 발생할 수 있는 오류를 식별하고 수정할 수 있습니다. 양자 시스템은 개별 물리 큐비트 대신 논리적 큐비트를 사용함으로써 내결함성 수준을 달성할 수 있어 복잡한 계산을 더욱 강력하고 안정적으로 수행할 수 있습니다.
하버드 양자 이니셔티브의 공동 책임자이자 QuEra 컴퓨팅의 공동 설립자인 조슈아 앤 베스 프리드먼 대학교 교수인 미하일 루킨은 "양자 오류 수정과 결함 허용에 대한 근본적인 아이디어가 결실을 맺기 시작하면서 우리 분야에서 정말 흥미로운 시기입니다."라고 말했습니다. "중성 원자 양자 컴퓨팅 커뮤니티의 최근 뛰어난 진전을 활용한 이 연구는 뛰어난 재능을 가진 학생과 박사후 연구원, 그리고 QuEra, MIT, NIST/UMD의 뛰어난 협력자들의 놀라운 노력의 증거입니다. 앞으로의 과제는 분명하지만, 이 새로운 발전이 대규모의 유용한 양자 컴퓨터를 향한 진전을 크게 가속화하여 다음 단계의 발견과 혁신을 가능하게 할 것으로 기대합니다."라고 말했습니다.
이전 오류 수정 시연에서는 하나, 둘 또는 세 개의 논리 큐비트를 선보였습니다. 이 새로운 연구는 48개의 논리적 큐비트에서 양자 오류 보정을 시연하여 오류 문제를 해결하면서 계산 안정성과 신뢰성을 향상시켰습니다. 대규모 양자 계산을 향한 여정에서 하버드, QuEra 및 공동 연구진은 다음과 같은 중요한 성과를 거두었습니다:
이 혁신은 수백 개의 큐비트, 높은 2큐비트 게이트 충실도, 임의 연결성, 완전히 프로그래밍 가능한 단일 큐비트 회전, 중간 회로 판독을 결합한 첨단 중성 원자 시스템 양자 컴퓨터를 활용했습니다.
{{QEC-로드맵}}
또한 이 시스템에는 재구성 가능한 중립 원자 어레이의 하드웨어 효율적 제어가 포함되어 전체 논리적 큐비트 그룹에 대한 직접 병렬 제어를 사용했습니다. 이러한 병렬 제어는 논리 연산 수행의 제어 오버헤드와 복잡성을 획기적으로 줄여줍니다. 연구자들은 280개의 물리적 큐비트를 사용하면서도 연구에 필요한 모든 연산을 실행하기 위해 10개 미만의 제어 신호를 프로그래밍해야 했습니다. 다른 양자 양상은 일반적으로 동일한 수의 큐비트에 대해 수백 개의 제어 신호가 필요합니다. 양자 컴퓨터가 수천 큐비트 규모로 확장됨에 따라 효율적인 제어가 매우 중요해졌습니다.
"높은 내결함성을 갖춘 48개의 논리적 큐비트를 달성한 것은 양자 컴퓨팅 업계에서 분수령이 될 것입니다."라고 보스턴 컨설팅 그룹의 파트너인 매트 랭지오네는 말합니다. "이 혁신은 실용적인 양자 애플리케이션의 일정을 앞당길 뿐만 아니라 기존 컴퓨팅 방법으로는 해결이 불가능하다고 여겨졌던 문제를 해결할 수 있는 새로운 길을 열었습니다. 이는 양자 컴퓨팅의 상업적 실행 가능성을 크게 높이는 게임 체인저입니다. 다양한 분야의 기업들이 양자 우위를 선점하기 위한 경쟁에 큰 힘을 얻게 된 만큼 주목해야 합니다."
"오늘은 QuEra와 더 광범위한 양자 컴퓨팅 커뮤니티에 역사적인 이정표가 될 것입니다."라고 QuEra Computing의 CEO인 Alex Keesling은 말합니다. "이러한 성과는 양자 컴퓨팅의 가능성의 한계를 넓히기 위해 하버드 및 MIT 학계 협력자들과 QuEra 과학자 및 엔지니어가 함께 다년간 노력한 결과의 정점이라고 할 수 있죠. 이는 단순한 기술적 도약이 아니라 선구적인 연구에 대한 협업과 투자의 힘을 보여주는 증거입니다. 세계에서 가장 복잡한 문제를 해결할 수 있는 확장 가능하고 내결함성 있는 양자 컴퓨팅의 새로운 시대를 열게 되어 매우 기쁘게 생각합니다. 퀀텀의 미래가 다가오고 있으며, QuEra가 이 혁명의 선두에 서게 되어 자랑스럽습니다."
키슬링은 "2022년부터 퍼블릭 클라우드에서 사용할 수 있는 1세대 머신과 같은 양자 컴퓨터의 제조 및 운영 경험과 이 획기적인 연구가 결합되어 양자 혁명을 선도할 수 있는 유리한 위치에 서게 되었습니다."라고 덧붙였습니다.
이 연구는 미국 방위고등연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency)의 노이즈가 있는 중간 규모 양자 장치 최적화(ONISQ) 프로그램, 국립과학재단, 초저온 원자 센터(NSF 물리학 프론티어 센터), 육군 연구실의 지원을 받아 수행되었습니다.
또한 QuEra는 1월 9일 오전 11시 30분(동부 표준시)에 내결함성 양자 컴퓨터의 상용 로드맵을 공개하는 특별 이벤트를 개최한다고 발표했습니다. https://quera.link/roadmap 에서 온라인 이벤트에 등록하세요 .
2023년 12월 6일, 매사추세츠주 보스턴 - 중성 원자 양자 컴퓨터의 선두주자인 QuEra Computing은 오늘 과학 저널 Nature(여기에서 읽기)에 발표된 중요한 연구 결과를 발표했습니다. 하버드 대학교가 QuEra Computing, MIT, NIST/UMD와 긴밀히 협력하여 진행한 실험에서 연구원들은 48개의 논리 큐비트와 수백 개의 얽힌 논리 연산으로 오류 수정된 양자 컴퓨터에서 대규모 알고리즘을 실행하는 데 성공했습니다. 양자 컴퓨팅의 중요한 도약인 이러한 발전은 고전적으로 난해한 문제를 해결할 수 있는 진정한 확장성과 내결함성을 갖춘 양자 컴퓨터를 개발할 수 있는 발판을 마련했습니다.
무디스 애널리틱스의 양자 및 AI 담당 상무이사 세르지오 가고(Sergio Gago)는 "무디스 애널리틱스는 내결함성 양자 컴퓨팅 환경에서 48개의 논리적 큐비트를 달성한 것이 갖는 기념비적 의미와 데이터 분석 및 금융 시뮬레이션을 혁신할 잠재력을 잘 알고 있다"며 "양자 컴퓨팅이 실험적인 시도가 아니라 고객에게 실제 솔루션을 제공할 수 있는 실질적인 도구가 되는 미래로 한 걸음 더 다가간 것"이라고 평가했다. 이 중추적인 순간은 산업계가 복잡한 계산 문제에 접근하는 방식을 재정의할 수 있습니다."
양자 컴퓨팅의 엄청난 잠재력을 발휘하지 못하게 하는 중요한 문제는 큐비트에 영향을 미치는 잡음으로, 원하는 결과에 도달하기 전에 계산이 손상된다는 것입니다. 양자 오류 수정은 정보를 중복 저장하기 위해 얽혀 있는 물리적 큐비트 그룹인 '논리적 큐비트'를 생성하여 이러한 한계를 극복합니다. 이러한 중복성을 통해 양자 계산 중에 발생할 수 있는 오류를 식별하고 수정할 수 있습니다. 양자 시스템은 개별 물리 큐비트 대신 논리적 큐비트를 사용함으로써 내결함성 수준을 달성할 수 있어 복잡한 계산을 더욱 강력하고 안정적으로 수행할 수 있습니다.
하버드 양자 이니셔티브의 공동 책임자이자 QuEra 컴퓨팅의 공동 설립자인 조슈아 앤 베스 프리드먼 대학교 교수인 미하일 루킨은 "양자 오류 수정과 결함 허용에 대한 근본적인 아이디어가 결실을 맺기 시작하면서 우리 분야에서 정말 흥미로운 시기입니다."라고 말했습니다. "중성 원자 양자 컴퓨팅 커뮤니티의 최근 뛰어난 진전을 활용한 이 연구는 뛰어난 재능을 가진 학생과 박사후 연구원, 그리고 QuEra, MIT, NIST/UMD의 뛰어난 협력자들의 놀라운 노력의 증거입니다. 앞으로의 과제는 분명하지만, 이 새로운 발전이 대규모의 유용한 양자 컴퓨터를 향한 진전을 크게 가속화하여 다음 단계의 발견과 혁신을 가능하게 할 것으로 기대합니다."라고 말했습니다.
이전 오류 수정 시연에서는 하나, 둘 또는 세 개의 논리 큐비트를 선보였습니다. 이 새로운 연구는 48개의 논리적 큐비트에서 양자 오류 보정을 시연하여 오류 문제를 해결하면서 계산 안정성과 신뢰성을 향상시켰습니다. 대규모 양자 계산을 향한 여정에서 하버드, QuEra 및 공동 연구진은 다음과 같은 중요한 성과를 거두었습니다:
이 혁신은 수백 개의 큐비트, 높은 2큐비트 게이트 충실도, 임의 연결성, 완전히 프로그래밍 가능한 단일 큐비트 회전, 중간 회로 판독을 결합한 첨단 중성 원자 시스템 양자 컴퓨터를 활용했습니다.
{{QEC-로드맵}}
또한 이 시스템에는 재구성 가능한 중립 원자 어레이의 하드웨어 효율적 제어가 포함되어 전체 논리적 큐비트 그룹에 대한 직접 병렬 제어를 사용했습니다. 이러한 병렬 제어는 논리 연산 수행의 제어 오버헤드와 복잡성을 획기적으로 줄여줍니다. 연구자들은 280개의 물리적 큐비트를 사용하면서도 연구에 필요한 모든 연산을 실행하기 위해 10개 미만의 제어 신호를 프로그래밍해야 했습니다. 다른 양자 양상은 일반적으로 동일한 수의 큐비트에 대해 수백 개의 제어 신호가 필요합니다. 양자 컴퓨터가 수천 큐비트 규모로 확장됨에 따라 효율적인 제어가 매우 중요해졌습니다.
"높은 내결함성을 갖춘 48개의 논리적 큐비트를 달성한 것은 양자 컴퓨팅 업계에서 분수령이 될 것입니다."라고 보스턴 컨설팅 그룹의 파트너인 매트 랭지오네는 말합니다. "이 혁신은 실용적인 양자 애플리케이션의 일정을 앞당길 뿐만 아니라 기존 컴퓨팅 방법으로는 해결이 불가능하다고 여겨졌던 문제를 해결할 수 있는 새로운 길을 열었습니다. 이는 양자 컴퓨팅의 상업적 실행 가능성을 크게 높이는 게임 체인저입니다. 다양한 분야의 기업들이 양자 우위를 선점하기 위한 경쟁에 큰 힘을 얻게 된 만큼 주목해야 합니다."
"오늘은 QuEra와 더 광범위한 양자 컴퓨팅 커뮤니티에 역사적인 이정표가 될 것입니다."라고 QuEra Computing의 CEO인 Alex Keesling은 말합니다. "이러한 성과는 양자 컴퓨팅의 가능성의 한계를 넓히기 위해 하버드 및 MIT 학계 협력자들과 QuEra 과학자 및 엔지니어가 함께 다년간 노력한 결과의 정점이라고 할 수 있죠. 이는 단순한 기술적 도약이 아니라 선구적인 연구에 대한 협업과 투자의 힘을 보여주는 증거입니다. 세계에서 가장 복잡한 문제를 해결할 수 있는 확장 가능하고 내결함성 있는 양자 컴퓨팅의 새로운 시대를 열게 되어 매우 기쁘게 생각합니다. 퀀텀의 미래가 다가오고 있으며, QuEra가 이 혁명의 선두에 서게 되어 자랑스럽습니다."
키슬링은 "2022년부터 퍼블릭 클라우드에서 사용할 수 있는 1세대 머신과 같은 양자 컴퓨터의 제조 및 운영 경험과 이 획기적인 연구가 결합되어 양자 혁명을 선도할 수 있는 유리한 위치에 서게 되었습니다."라고 덧붙였습니다.
이 연구는 미국 방위고등연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency)의 노이즈가 있는 중간 규모 양자 장치 최적화(ONISQ) 프로그램, 국립과학재단, 초저온 원자 센터(NSF 물리학 프론티어 센터), 육군 연구실의 지원을 받아 수행되었습니다.
또한 QuEra는 1월 9일 오전 11시 30분(동부 표준시)에 내결함성 양자 컴퓨터의 상용 로드맵을 공개하는 특별 이벤트를 개최한다고 발표했습니다. https://quera.link/roadmap 에서 온라인 이벤트에 등록하세요 .
.svg){kind=small}
