양자 우월성이란?

구글이 공개한 양자 컴퓨터 칩_출처:news1

 

양자 우월성

 

양자 우월성은 양자 컴퓨터가 기존 슈퍼 컴퓨터의 성능을 능가하는 것을 말합니다.

(量子優越性, Quantum supremacy)

 

2019년 9월 20일 미국 경제전문지 파이낸셜 타임스는 구글이 양자 우월성에 도달했다고 보도했습니다. 이 기사는 현재 삭제된 NASA 웹사이트의 문서를 인용하여 구글이 플라타너스라는 뜻의 코드이름 시커모어라고 부르는 양자 컴퓨터 칩을 만들었다고 했습니다. 2018년 구글은 NASA와 이 두 가지 장점을 확인하기 위한 연구를 하기로 계약했습니다. Google은 미국 기업 IBM 및 양자 컴퓨터의 개발을 위해서 연구 개발을 수행하는 세계에서 가장 활동적인 회사입니다. 양사는 지난해 각각 53개(IBM)~72개(Google) 양자정보단위인 큐빗으로 구성된 양자 컴퓨터를 개발했다고 발표했습니다.

 

시커모어는 53큐빗으로 이루어진 양자 컴퓨터로 알려졌습니다. 세계 최고의 슈퍼 컴퓨터는 미국 IBM의 Summit(슈퍼컴퓨터)입니다. 세계 500대 슈퍼 컴퓨터는 매년 TOP 500에서 발표됩니다. 이 서미트는 아이폰 XS의 3만 배인 148페타플롭(PF)의 연산 속도를 자랑했습니다. 1PF는 초당 1000조 개의 계산이 가능한 속도입니다. 구글이 개발한 플라타너스 양자 컴퓨터는 1만 년이 걸린다는 수학적 문제를 해결했는데 이는 양자 컴퓨터로는 세계 최초로 슈퍼 컴퓨터를 할 수 있게 된 것입니다.

 

구글의 연구원은 시커모어 양자 컴퓨터가 다른 프로그래밍이 될 수 있는 컴퓨터라고 주장했지만, 맞수 IBM은 범용 컴퓨터가 아닌 제한된 컴퓨터라고 일축했습니다. 시커 모어는 난수 생성기를 통해 난수를 생성한 후 이것이 정말 무작위임을 증명하는 간단하고 제한적인 작업을 하는 컴퓨터입니다. 미국은 IBM과 구글이 경쟁하면서 양자 컴퓨터를 개발하고 있는데 IBM의 품행이 일맥상통하는지는 확인할 수 없지만, 미국 정부가 갑자기 보고서를 삭제하면 논문과 기술이 외부에 알려지지 않고 때로는 이런 식으로 다뤄지기도 합니다. 

2019년 10월 23일, 구글은 네이처지를 통해서 두 가지 모두의 우월성에 도달했다고 발표했습니다. 한편, 양자 컴퓨터 개발의 경쟁자인 IBM은 구글의 발표를 경멸하며 그것을 실제로 공개하는 데 약 2일 반이 걸렸다고 말했습니다. 이는 슈퍼 컴퓨터에서 1만 년이 걸린 수학 문제가 아니라는 것입니다. IBM은 또한 정통적인 컴퓨터와 양자 컴퓨터가 서로 잘하기 위해 일하는 것이 달라서 양자 우월성의 개념자체에 대한 회의를 표했습니다.