IBM의 양자 우위 입증
IBM은 자사가 “신뢰할 수 있는 양자 우위”를 입증했다고 발표하며, 양자 컴퓨터가 주요 고전 시뮬레이션 방법의 범위를 넘어서는 계산을 완료했으며, 그 결과의 정확성을 뒷받침하는 통계적 증거를 제공했다고 주장했습니다. IBM에 따르면, 시카고 대학교의 연구자들과 함께 진행된 이 작업은 회사의 결함 허용 양자 컴퓨터 구축 노력의 최신 이정표입니다.
양자 우위의 의미
양자 우위란 양자 컴퓨터가 실용적인 문제를 가장 좋은 고전 컴퓨터보다 더 빠르고 저렴하며 효율적으로 해결하는 모든 이정표를 의미합니다. IBM 연구소의 이사이자 IBM 펠로우인 제이 갬베타는 성명에서
“우리는 이제 양자 우위 시대에 확고히 들어섰습니다”
라고 말했습니다. “이 이정표는 과학자, 개발자 및 기업들이 고전적으로 달성할 수 있는 것보다 훨씬 더 복잡한 문제로 확장할 때 양자 컴퓨터를 신뢰할 수 있는 새로운 기반을 제공합니다.”
실험의 세부 사항
IBM은 최신 발표에서 연구자들이 새로운 오류 수정 기술을 사용하여 70개의 논리 큐비트를 인코딩하고, IBM이 오늘날의 주요 고전 시뮬레이션 방법을 사용할 경우 비현실적인 시간 소요가 필요하다고 주장하는 계산을 약 15분 만에 완료했다고 밝혔습니다. 이 실험은 2,415개의 논리 두 큐비트 연산과 468개의 논리 T 게이트를 실행했으며, 논리 오류율을 기본 물리적 오류율의 약 10분의 1로 줄였습니다.
검증 문제 해결
IBM은 이 실험이 양자 우위 시연에 대한 오랜 비판인 검증 문제도 해결한다고 주장합니다. 연구자들은 전통적인 무작위 회로 샘플링에 의존하는 대신, 계산 중 오류를 감지할 수 있도록 하면서 문제의 수학적 난이도를 유지하는 구조화된 대안을 개발했습니다. 시카고 대학교의 부교수인 빌 페퍼먼은
“검증은 실험적 양자 우위를 확고히 하는 데 있어 가장 큰 도전 중 하나로 남아 있습니다”
라고 덧붙였습니다. “이 실험은 노이즈 하에서 어려운 양자 상태의 충실도를 더 잘 특성화하는 기술을 개발하여 양자 컴퓨터가 계산적으로 어려운 문제를 해결하고 있다는 신뢰를 높입니다.”
미래의 목표
이 발표는 IBM이 스타링 로드맵에서 제시한 여러 이정표에 이어 나온 것입니다. 지난해 6월 발표된 이 로드맵은 2029년까지 대규모 결함 허용 양자 컴퓨터를 목표로 하고 있습니다. 이 로드맵은 모듈형 프로세서로 확장하기 전에 검증된 양자 우위 시연을 요구하며, 궁극적으로 약 200개의 논리 큐비트와 1억 개의 양자 연산을 수행할 수 있는 시스템을 목표로 하고 있습니다.
비트코인과의 관계
비트코인에 대해, 최신 실험은 위협 환경의 변화라기보다는 ‘Q-Day’를 향한 점진적인 기술 발전으로 보는 것이 더 적절합니다. 비트코인은 디지털 서명을 위해 타원 곡선 암호화에 의존하며, 연구자들은 일반적으로 네트워크의 암호화를 해독하는 데 결함 허용 양자 컴퓨터에서 수천 개의 논리 큐비트가 필요할 것이라고 추정합니다. 이는 IBM의 최신 실험에서 입증된 70개의 논리 큐비트를 훨씬 초과하는 수치입니다.
