최초의 '메이드 인 차이나' 광양자컴퓨터의 탄생을 어떻게 평가할 것인가?

5월 3일, 과학기술계는 흥미로운 소식을 접했습니다. 초기 고전 컴퓨터를 능가하는 세계 최초의 광학 양자컴퓨터가 중국에서 탄생했다는 소식입니다! 이는 우리나라 양자컴퓨터 연구분야가 세계 일류 수준에 진입했음을 의미한다. 광양자컴퓨터는 중국과기대, 중국과학원-알리바바 양자컴퓨팅연구소, 저장대학교, 중국과학원 물리학연구소가 공동으로 개발한 것으로 알려졌다. "메이드 인 차이나".

양자 컴퓨터란 양자 응집성 중첩 원리를 활용해 이론적으로 초고속 병렬 컴퓨팅과 시뮬레이션 능력을 갖춘 컴퓨터를 말한다. 조작되는 입자의 수가 증가함에 따라 양자 컴퓨터의 컴퓨팅 성능은 기하급수적으로 증가하며, 이는 기존 컴퓨터로는 해결할 수 없는 대규모 컴퓨팅 문제에 대한 효과적인 솔루션을 제공할 수 있으며 엄청난 개발 잠재력을 가지고 있습니다. 50개의 미세한 입자를 조작하는 양자 컴퓨터는 슈퍼컴퓨터보다 몇 가지 특정 문제를 더 잘 처리할 수 있습니다. 오늘날의 클래식 컴퓨터가 자전거만큼 빠르다면, 양자 컴퓨터는 비행기만큼 빠릅니다.

광학계 측면에서 연구팀은 2016년에 세계 최고 수준의 10광자 얽힘 조작을 달성했다. 올해 중국은 이를 바탕으로 중국이 독자적으로 개발한 고품질 양자점 단일광자 소스를 사용해 성능 면에서 초기 고전 컴퓨터를 능가할 수 있는 세계 최초의 단일광자 양자컴퓨터를 구축했습니다. 최신 실험 테스트에 따르면 프로토타입의 "보스 샘플링" 속도는 이전에 국제 동료들이 실시한 모든 유사한 실험보다 최소 24,000배 빠르며 인간의 최초 전자관 컴퓨터(ENIAC) 및 최초의 트랜지스터 컴퓨터(TRADIC)보다 빠르게 실행되는 것으로 나타났습니다. 10~100배 빨라졌습니다.

과거에는 기존 컴퓨터보다 빠른 양자컴퓨팅 속도는 이론에 불과했지만, 이 프로토타입 머신은 이 이론을 현실로 바꾸는 견고한 첫발을 내디뎠고, 진정으로 양자컴퓨터를 최전선으로 끌어올렸다. 클래식 컴퓨터와 경쟁합니다. 이는 초기 고전 컴퓨터를 능가하는 역사상 최초의 양자 시뮬레이터로, 국제 학계가 '양자 우월성'이라 부르는 목표인 고전 컴퓨팅 능력을 뛰어넘는 양자 컴퓨팅의 궁극적인 실현을 위한 탄탄한 기반을 마련했다.

초전도 시스템에서는 연구팀이 고정밀 펄스 제어와 전역 얽힘 연산을 통해 10비트 초전도 양자회로 샘플을 독자적으로 개발해 세계 최대의 초전도 큐비트 구현에 성공했다. 다체 순수 얽힘은 단층 촬영 측정 방법을 통해 10비트 양자 상태를 완전히 특성화합니다. 이 성과는 미국이 보유한 9큐비트 조작의 종전 기록을 깨고 완전한 초전도 컴퓨터 시스템을 구축함으로써 우리나라를 초전도 시스템 양자 컴퓨터 연구 분야에서 세계 일류 수준으로 끌어올렸습니다.