"양자컴 난제 '오류 누적'…새로운 계산 알고리즘으로 해결" 작성일 11-05 187 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KIST 연구진, 연산단위 '큐디트' 구현…화학 계산으로 성능 확인</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Fk16QkUlFO"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="35Qwm5Jq7s" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국과학기술연구원 양자기술연구단 임향택 박사 연구팀의 큐디트 기반 양자 컴퓨터 알고리즘 모식도(한국과학기술연구원 제공)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/05/NEWS1/20241105121850601hovj.jpg" data-org-width="1400" dmcf-mid="tC8kDHRu0I" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/05/NEWS1/20241105121850601hovj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국과학기술연구원 양자기술연구단 임향택 박사 연구팀의 큐디트 기반 양자 컴퓨터 알고리즘 모식도(한국과학기술연구원 제공) </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="01xrs1iBFm" dmcf-ptype="general">(서울=뉴스1) 윤주영 기자 = 국내 연구진이 별도의 양자 오류 완화 기술 없이도 정확한 계산을 수행하는 양자컴퓨팅 알고리즘을 구현했다. 연구진은 성능 확인을 위해 화학물 분자의 결합 거리 등을 계산한 결과 높은 화학적 정확도를 확인했고 설명했다. </p> <p dmcf-pid="pSboaS413r" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST)은 5일 원내 양자기술연구단 임향택 박사 연구팀의 연구 결과를 5일 공개했다.</p> <p dmcf-pid="UvKgNv8tuw" dmcf-ptype="general">양자 컴퓨터는 시스템 크기와 연산규모가 커질수록 오류가 누적된다는 단점이 있다. 이는 0, 1 또는 '0과 1의 중첩'을 표현하는 연산 최소 단위 '큐비트' 사이에 논리 회로 '양자게이트'가 구성돼야 하기 때문이다. </p> <p dmcf-pid="uT9ajT6FpD" dmcf-ptype="general">다만 양자게이트가 많이 구성될수록 외부 영향에 더 취약해지고 오류 발생 가능성이 커진다. </p> <p dmcf-pid="73eOC3o9uE" dmcf-ptype="general">이를 극복하고자 고전 컴퓨터와 양자컴퓨터의 장점을 결합한 변분 양자 고윳값 계산기(VQE) 방식이 등장했다. 이는 양자 컴퓨팅 프로세서(QPU)와 고전 컴퓨팅 프로세서(CPU)를 함께 사용해 더 빠른 계산을 수행하도록 고안된 하이브리드 알고리즘이다.</p> <p dmcf-pid="z0dIh0g2zk" dmcf-ptype="general">IBM, 구글 등의 글로벌 연구팀들은 초전도, 이온 트랩 등 다양한 양자 시스템에서 이를 연구하고 있다. </p> <p dmcf-pid="qpJClpaV3c" dmcf-ptype="general">큐비트 기반의 VQE는 현재 광자 시스템에서 최대 2큐비트, 초전도 시스템에서는 12큐비트까지 구현된 상태다. 더 많은 큐비트와 복잡한 연산이 필요한 경우 오류 문제가 발생해 확장이 어렵다는 한계가 있었다.</p> <p dmcf-pid="BtMmOtnbzA" dmcf-ptype="general">이에 KIST 연구진은 큐비트 대신 큐디트(Qudit)라는 고차원의 양자 정보를 활용하는 방식을 도입했다. 큐디트는 0, 1, 2 등 여러 상태를 가질 수 있는 양자 단위로 복잡한 양자 계산에 유리하다. 연구팀은 광자의 궤도각 운동량 상태를 이용해 큐디트를 구현했다. </p> <p dmcf-pid="bFRsIFLKUj" dmcf-ptype="general">복잡한 양자게이트를 구성할 필요가 없어 연산 자원과 오류를 줄일 수 있었다. 동시에 높은 차원의 계산도 가능해졌다.</p> <p dmcf-pid="K3eOC3o9uN" dmcf-ptype="general">연구팀은 VQE 방식으로 4차원에 해당하는 수소 분자와 16차원에 해당하는 리튬 하이드라이드(LiH) 분자의 결합 거리를 추정하는 양자화학 계산을 수행했다. </p> <p dmcf-pid="9dl7qdYcua" dmcf-ptype="general">이는 광자 기반 VQE를 통해 16차원 계산을 구현한 첫 사례다. IBM, 구글 등의 기존 VQE는 화학적 정확도를 위해 오류 완화 기술이 필요했지만 KIST 연구팀의 VQE는 이런 조치 없이도 계산 정확도를 확보했다. </p> <p dmcf-pid="2JSzBJGkzg" dmcf-ptype="general">임향택 KIST 박사는 "적은 자원으로도 화학적 정확도에 도달 가능한 큐디트 기반 양자컴퓨팅 기술을 확보했다"며 "신약 개발과 배터리 성능 개선 등 다양한 실용 분야에 활용되기를 기대한다"고 말했다. 이번 연구는 지난달 23일 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 게재됐다.</p> <p dmcf-pid="VivqbiHEzo" dmcf-ptype="general">legomaster@news1.kr </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.</p> 관련자료 이전 美 반도체 장비업체, 납품사에 '중국 손절' 요구 11-05 다음 과즙세연에 16억 후원했다 손절당한 열혈팬 분노 “너같은 여자 처음” [왓IS] 11-05 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
