구글, 아날로그와 디지털을 결합한 양자 컴퓨터 개발

Google의 엔지니어는, 회사의 양자 컴퓨터 "D-Wave"를 대규모로 해, 여러 분야의 문제를 푸는 능력을 갖게하는 방법을 찾아냈다.


Nature에 따르면, Google은 아날로그 기술과 디지털 기술을 결합하여 확장 가능한 다용도 양자 컴퓨터를 만들어 냈다.



단열 양자 계산(Adiabatic Quantum Computation : AQC)은, Google이 몇 년 전에 구입 한 양자 컴퓨터 D-Wave의 기초가 되고있는 아날로그 기술이다. 그러나 Nature에 게재 된 논문에 언급 된 바와 같이, AQC는 디지털 회로와는 달리 체계적으로 오류를 수정 할 수없는 문제를 안고 있으며, 이러한 제한은 확장성 문제를 일으키는. 이것은 시스템의 규모가 커짐에 다라 AQC가 생성하는 랜덤 노이즈로 인해 오류가 증가하기 때문이다.



Google의 계산기 과학자와, 캘리포니아 대학교 샌타 바버라 교, 바스크 대학의 물리학은 아날로그 기술과 디지털 기술을 결합하여 오류 정정을 수행하는 것에 의해, 이 문제를 해결하는 방법을 고안.


연구진들은, Nature가 온라인으로 출판 한 논문 "Digitized adiabatic quantum computing with a superconducting circuit"(초전도 회로를 이용한 디지털화 단열 양자 계산)으로 이 기술에 대해 설명하고 있다.


Nature에 따르면, Google의 연구팀은 사파이어의 표면에 배치 된 알루미늄의 길쭉한 조작에서 만든 9개의 개체 큐 비트 열을 실험에 사용하였다.


Nature에는, "연구진은 알루미늄 조각을 0.02 켈빈까지 냉각하고, 전기 저항이 없는 초전도체로 했다. 그 정보는 초전도 상태의 큐 비트에 코딩 된"이라고 쓰여져 있다.



"인접한 큐 비트의 상호 작용 큐 비트를 디지털적으로 조작하는 논리 게이트에 의해 제어되는 문제에 대한 답변을 나타내는 상태로 인코딩된다"


Google의 양자 전자 공학 엔지니어 인 Rami Barends 씨와 Alireza Shabani 씨는 관건이 되는 것은 제어 가능성이 있고, 실험은 9개의 큐 비트와 1000개의 논리 게이트를 이용하여 이루어졌다고 설명하고 있다.


이 기술의 응용 분야는 분자 재료 및 시뮬레이션이 포함되어 있으며, 화학의 연구에 도움이 될 수 있다. Nature는, Google의 장치는 아직 프로토 타입이라고 하면서도, 이 장치는 40 큐 비트 이상의 장치에 길을 열 수 있다고 설명하고 있다.


Barends 씨와 Shabani 씨는, 이 오류 수정 방법을 사용하여 소음을 원인으로 한 확장 성 제약을 제거했다고 밝혔다.