과학

가장 직관적인 양자컴퓨터 설명과 개발 방법

https://www.youtube.com/watch?v=U15Jri9fVjQ

 

 

요약) 직접 영상 보는 것을 추천. 직관성을 위해 그림이 많이 들어가서 어떻게 요약하기 힘드네. 하지만 만드는데 정말 애쓴만큼 기초 쌓는데 나쁠건 없을거임.

 

양자 컴퓨터는 양자역학을 기반으로 한 기술로, 직관적으로 이해할 수 있으며 다양한 응용이 가능합니다. 기본적인 큐비트 회로를 통해 양자 컴퓨터의 동작을 설명하고, 몬테칼로 결과와 히스토그램을 통해 양자 상태의 확률적인 특성을 확인할 수 있습니다. 로테이션 게이트를 적용하여 큐비트의 상태를 변화시키고, 다양한 회로 구성에서 결과값의 변동을 살펴봅니다. 특히, 앞선 게이트의 순서와 양자 중첩의 영향을 분석하여, 회로 구성에 따라 결과값의 확률적인 변동이 나타남을 알 수 있습니다. 마지막으로, 그로버 알고리즘을 예시로 양자 검색 알고리즘의 기본 아이디어를 설명하였습니다.

 

양자 비트는 0과 1의 중첩 상태로 존재할 수 있습니다. 이 중첩 상태는 고전 컴퓨터에서는 불가능한 특정 유형의 계산을 할 수 있게 합니다. 예를 들어, 양자 컴퓨터는 대규모 암호화 키를 생성하고, 화학 시뮬레이션을 수행하고, 최적의 경로를 찾을 수 있습니다. 양자 컴퓨터는 여전히 개발 초기 단계에 있지만, 잠재적으로 다양한 산업에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 양자 컴퓨터는 금융, 의료, 재료 과학 분야에서 혁신을 가져올 수 있습니다.

 

구글 바드가 내용 추가 조언한 것)

양자 컴퓨터의 가장 큰 도전 중 하나는 양자 붕괴입니다. 양자 붕괴는 양자 시스템이 시간이 지남에 따라 양자 특성을 잃는 경향입니다. 연구원들은 양자 붕괴를 줄이고 더 강력한 양자 컴퓨터를 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 양자 컴퓨팅은 매우 유망한 기술이지만, 아직 해결해야 할 많은 과제가 있습니다. 그럼에도 불구하고 양자 컴퓨팅은 미래의 컴퓨팅 기술을 형성할 가능성이 매우 높습니다.

10개의 댓글

2023.06.06

지금은 의미없다고 생각되는게

기존 알고리즘보다 양자 알고리즘이 더 낫다는 보장이 없고

더 좋다고 알려진 소인수분해나 그로버 알고리즘은 일반적인 문제를 풀지 못하거나 오히려 더 느림

(소인수분해는 답을 알고잇어야 양자회로 설계가능하고 그로버 알고리즘은 저장된 큐비트 접근방식이 고전 비트 접근보다 훨씬 느리고 비효율적이라 오히려 느림)

또한 중첩을 이용한 가속연산도 말이 중첩이지 실제로 모든 경우에 대해 연산한다는 개념과 좀 다름

흔히 생각하는 가속연산은 병렬연산이지 양자 컴퓨터의 중첩 가속 연산이랑은 그냥 아예 다름

확실하게 더 나은 알고리즘이 개발되거나 노이즈가 확실히 줄지 않는 이상 현 시점에선 쓸곳없는 분야임

분자 시뮬레이션정도는 가망잇음

3
2023.06.06
@코딩하는남자

좋은 의견 감사. 그래도 미국 저쨔그에선 밀더라.

0
2023.06.06

18분 후딱 가네ㄷㄷ

보안의 이점은 기존과 다른 사고방식을 요하는 데에서 기인한다고 했으니, 양자컴퓨팅 이론이 훨씬 보편화되고 사용자들의 평균적인 이해 수준이 높아지면 퇴색될 수 있는 부분인가?

0
2023.06.06
@시간은구미야

그 부분에 대해서도 좀 설명해보려고. 사고하는 방향성의 문제이기도 함.

0
uFC
2023.06.06

양자컴 설명영상 답답한 점: Superposition과 entanglement가 있어서 막연하게 빠른 연산이 가능하다고만 함.

 

실제로 어떻게 일반 컴퓨터보다 연산속도가 빠른지 설명하려면 quantum algorithm 설명이 필연적인데 그건 또 너무 복잡해져서 그런지 아무도 설명안해주고 중첩이~ 얽힘이~ 무새임.

 

근데 드디어 퀀텀알고리즘을 설명해주는 영상들이 나오네

5
2023.06.06
@uFC

그렇게 평가해주니 고맙네. 나도 이거 답답한거 풀어내야지 하는 생각으로 만든 영상임.

0
2023.06.07

개추

1
2023.06.07

넘 어렵다;;

결국엔 유효한 회로를 얻는게 목적임?

알려진 인풋과 아웃풋으로 회로를 만들어서 검증한 다음 미지의 인풋을 넣어서 그에 대응하는 아웃풋을 얻기 위한??

 

0
2023.06.07
@우트레드

이거에 대해선 나중에 더 다뤄보도록 하겠음.

0
2023.06.09
@우트레드

좀 늦긴했지만 엄청 큰 해 공간에서 해가 되는 x를 하나하나 찾지 않고 중첩된 상태에서 해가 될 확률이 높은 x를 선택한다는 뜻

중첩된 상태에서 해가 되는 x의 확률을 높이는 작업을 양자회로가 하는건데 이걸 설계하는게 양자 알고리즘임

님이 설명한 건 기계학습에 가까움

0
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