티스토리 뷰
IBM은 올해 처음으로 상용 '유니버설'양자 컴퓨팅 서비스를 올해 안에 선보일 계획이며, 오는 3 월 6 일에 발표 할 예정이다. IBM Q라는 이름의 시스템은 유료로 인터넷을 통해 액세스 할 수 있습니다.
최소한 아직까지는 기존 컴퓨터보다 성능이 우수하지 않습니다. 그러나이 시스템은 현재 고전 컴퓨터 의 손이 닿지 않는 복잡한 계산을 처리 할 수있는 미래의 양자 기계 시장을 개발하는 데 결정적인 역할 을 할 것이라고한다. 클라우드 서비스는 유용한 양자 컴퓨터를 구축하기위한 열띤 전투 에서 가장 최근의 일제 사격입니다 .
이 프로젝트는 IBM의 기존 클라우드 컴퓨팅 서비스 인 Quantum Experience를 기반으로 개발 된 노하우를 기반으로합니다. 이 시스템은 2016 년 5 월에 온라인으로 연결되었으며 최근에 업그레이드 된 사용자 인터페이스를 받았습니다. 뉴욕의 요크 타운 하이츠 (Yorktown Heights)에있는 IBM 연구 센터의 양자 컴퓨팅 연구소를 이끌고있는 물리학자인 제리 차우 (Jerry Chow)는 "10 개월 동안은 많은 것을 가르쳐 왔습니다. 전세계의 연구자들이 자신의 양자 컴퓨터에 액세스하지 않고 양자 알고리즘을 구현하는 방법을 제공했습니다. IBM의 전체 전략은 기술에 "커뮤니티와 생태계"를 구축하는 것이라고 Chow는 말합니다.
이 회사는 올해 IBM Q가 온라인에 올 때 단 한 번 열리게 될 것이라고 단호하게 말했다. 또한 시스템이 얼마나 강력한 지 또는 접근 비용이 얼마나 드는지 알려주지 않습니다. 이 회사는 고객을 파악하지는 못했지만 이미 여러 고객사가 자체 애플리케이션을 테스트하고 개발할 것이라고 말하면서 이미 고객을 확보했다.
양자 경쟁
양자 컴퓨터는 원자 물리학의 반 직관적 인 특성을 이용합니다. 양자 물리학 또는 큐 비트 (qubit)라고 불리는 비트는 고전 컴퓨팅에서 비트처럼 간단하게 0 또는 1을 나타내는 것이 아니라 동시에 여러 상태를 취할 수 있습니다. 1990 년대부터 IBM의 일부를 포함한 이론 물리학 자들은 이론적으로 컴퓨터가 할 수있는 것보다 기하 급수적으로 빠른 작업을 수행 할 수있는 큐 비트 기반 알고리즘을 개발했습니다.
그러나 실제적으로, 범용 양자 컴퓨터 (universal quantum computer) 로 알려진 알고리즘에서 그러한 알고리즘을 실행하기 위해 함께 작업 할 수있는 충분한 큐 비트를 얻는 것은 극도로 어려운 일입니다. 큐 비트를 다루는 선두 주자로 두 가지 기술이 등장했습니다. 하나는 전기장과 자기장을 이용하여 진공 상태에서 개별 이온을 포착합니다. 다른 하나는 절대 0보다 몇도 높은 초소형 초전도 회로에 큐 비트를 통합합니다. IBM은 후자의 방식에 크게 의존하고 있습니다.
최근 몇 년 동안, 구글은 또한 캘리포니아 주 산타 바바라에 초전도 - 퀴 비트 연구소 (superconducting-qubit lab)를 설립하면서 싸우고있다. Google, IBM 및 기타 기업 및 학술 연구 기관에서는 고전 컴퓨터보다 우수한 성능을 낼 수있는 건물 기계에 대한 공격적인 로드맵을 발표했습니다. 그러나이 머신은 각각 약 50 큐 비트를 실행해야합니다. 현재의 기록은 약 20 큐 비트이며 간신히 계산하기에 충분합니다.
실용적인 문제
따라서 IBM이 5 개의 초전도 큐 비트에서 실행되는 퀀텀 익스피리언스 (Quantum Experience)를 출시했을 때 일부는 그 요점을 보지 못했습니다. "많은 사람들이 그것을 홍보 스턴트로 보았습니다."College Park의 메릴랜드 대학에서 이온 트랩 실험실을 운영하는 물리학자인 Christopher Monroe는 말합니다. "그러나 나는 그것이 정말로 큰 문제라고 생각한다."
최첨단 기계는 아니지만 IBM은 Quantum Experience를 온라인으로 만들기 위해 많은 어려움을 극복해야했으며, 반드시 물리학 자일 필요는없고 이전에는 양자 컴퓨터로 작업 한 적이없는 연구원에게 유용하도록 만들어야했습니다. 그것은 그것을 구축 한 물리학 자의 끊임없는 관심없이 작동하는 시스템을 만드는 것을 포함했습니다. "컴퓨터를 클라우드에 두는 것은 분명한 일입니다."먼로는 말합니다. "그러나 시스템을 그 수준까지 끌어 올리는 데는 많은 노력이 필요합니다."
Quantum Experience 나 IBM Q와 같은 시스템에 액세스하면 전 세계의 연구원들이 양자 프로그래밍의 고유 한 문제에 대한 작업을 시작할 수 있습니다. 이것은 기존 코딩과 매우 다르며 프로그래머가 물리적 큐 비트의 한계를 이해하고 적응하도록 요구합니다. 원칙적으로 5 큐 비트 기계는 클래식 컴퓨터 (랩톱 포함)를 사용하여 쉽게 시뮬레이션 할 수 있다고 Monroe는 말합니다. 그러나 실제 큐 비트는 그렇게 단순하지 않습니다.
케임브리지의 매사추세츠 공과 대학 (Massachusetts Institute of Technology)의 물리학자인 아이작 추앙 (Isaac Chuang)은 "실제 하드웨어가 결함이있는 실제 하드웨어에서 알고리즘을 작동하게 할 수 있는지 여부는 진정으로 어려운 문제입니다.
Chow는 IBM Q가 Quantum Experience보다 더 많은 큐 비트를 갖지만 회사는 아직 특정 번호로 정착하지 못했다고 말합니다.
양자 구름의 시대
Quantum Experience는 100여 개국에서 약 4 만 명의 사용자를 끌어 모았습니다. 예를 들어 추앙 (Chuang)은 작년 말에 강의 한 양자 컴퓨팅 분야의 온라인 대학원 수업에서이를 사용하여 학생들이 실제 양자 컴퓨터 프로그래밍을 연습 할 수있게했습니다.
이 시스템의 사용자는 275,000 회의 실험을 수행했으며 약 15 개의 연구 논문을 제작했습니다. 그 중에는 몬로 (Monroe)와 그의 협력자가 이끄는 팀이 먼로의 실험실 1 에서 IBM의 초전도 기계 성능과 5 큐빗 이온 트랩 기계 성능을 비교 한 것이 있다. 이 회사의 퀀텀 클라우드 서비스는 더 빠르지 만 먼로의 기계는 더 정확했습니다.
몬로는 클라우드 기반의 트랩 된 이온 양자 서비스를 출시 할 예정인 IonQ라는 공동 창업자를 공동 창립했지만 언제쯤 추측하지는 않을 것입니다. 구글은 자사의 초전도 - 큐 비트 머신으로 동일한 작업을 계획하고 있지만, 작동중인 50 큐 비트 컴퓨터를 만든 후에야 산타 바바라에있는이 회사의 양자 컴퓨팅 연구소 책임자 인 존 마티니 스 (John Martinis)는 말했다.
한편 캐나다 버나비에 본사를 둔 D-Wave는 2010 년부터 클라우드에서 양자 컴퓨팅 서비스를 제공하고 있습니다. "우리 전략의 핵심은 클라우드 액세스 모델로 향하고 있습니다."라고 Jeremy Hilton 수석 부사장은 말합니다 시스템의 그러나 D-Wave의 기계는 '보편적 인'컴퓨터가 아니며 제한된 범위의 양자 알고리즘 만 실행할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 여러 연구 그룹이 프로젝트에 사용했습니다 .