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GN⁺: Google의 최첨단 양자(quantum) 칩, Willow

 (blog.google)
11P by neo 7일전 | favorite | 댓글 1개
  • Google이 새롭게 개발한 양자 칩 Willow는 오류율 감소와 성능 향상을 통해 대규모 양자 컴퓨터 구축에 한 발짝 더 다가섬
  • Willow는 기존 슈퍼컴퓨터로는 10제타년(10^25년)이 걸리는 계산을 단 5분 만에 완료하여 양자 컴퓨팅의 잠재력을 입증함.

주요 성과 및 기능

  • 양자 오류 수정의 혁신:
    • 더 많은 큐빗을 사용하면서 오류율을 지수적으로 감소시키는 데 성공
    • 양자 오류 수정에서 중요한 "임계 이하(below threshold)" 성과 달성
    • 실시간 오류 수정 구현으로 안정성과 신뢰성 확보
  • 압도적인 계산 성능:
    • 랜덤 회로 샘플링(RCS) 벤치마크에서 기존 슈퍼컴퓨터 대비 수십억 배 빠른 속도로 작업 수행
    • 105개의 큐빗으로 현재 최고의 양자 칩 성능 기록
  • 새로운 제조 공정:
    • 최첨단 제조 시설에서 설계 및 제작
    • 개별 구성 요소와 시스템 통합의 품질을 모두 극대화

Willow의 기술적 진보

1. 양자 오류 수정

  • 큐빗 배열(3x3, 5x5, 7x7)로 점진적 테스트를 수행하며 오류율을 절반으로 줄이는 데 성공
  • "양자 시스템이 큐빗 수 증가에 따라 더 강력해지는" 성과를 입증

2. RCS 벤치마크

  • 랜덤 회로 샘플링:
    • 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터로 해결할 수 없는 작업을 수행할 수 있는지 검증
    • Willow는 RCS에서 역대 최고의 성능을 기록하며 "양자 우위"를 입증

3. 설계 및 제조 품질

  • T1 시간(큐빗이 자극을 유지하는 시간) 약 100마이크로초로 5배 개선
  • 고품질 큐빗과 게이트 조합으로 시스템 전반의 성능 극대화

Willow의 가능성과 미래

상업적 응용 가능성

  • Willow는 "실용적이고 상업적으로 유용한" 양자 알고리즘 개발 가능성을 열었음
  • 다음 목표는 양자 컴퓨터가 실제 문제를 해결하는 첫 유용한 계산을 입증하는 것

양자 컴퓨팅과 AI의 시너지

  • AI 훈련 데이터 생성, 새로운 약물 발견, 에너지 효율적 배터리 설계 등에서 핵심 역할 기대
  • 양자 컴퓨팅의 확장성과 성능이 AI의 발전을 가속화할 것으로 전망

Willow는 양자 컴퓨팅의 상업적 활용 가능성을 입증하며 과학, 에너지, AI 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌어 갈 플랫폼으로 자리 잡을 것임.

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neo 7일전  [-]
Hacker News 의견

  • 양자 컴퓨팅에 대한 중요한 발표임. 256비트 키를 사용하는 비양자 저항 알고리즘은 약 2500개의 큐비트가 필요함. 100개 이상의 큐비트를 안정적으로 보여주는 것은 많은 사람들이 불가능하다고 생각했던 것임. 양자 컴퓨팅은 많은 것을 변화시킬 수 있어 사람들이 이를 무시하려는 경향이 있음. AI와 데이터 보안이 크게 달라질 수 있음.

  • API가 열렸으나 요청을 보내기 300ms 전에 응답이 돌아옴. 이를 처리하기 위해 try{}와 predestined{} 블록을 사용해야 하는지, 아니면 Bootstrap Paradox 라이브러리를 사용해야 하는지 고민 중임.

  • 양자 계산이 여러 평행 우주에서 발생한다는 개념이 있음. 증거와 결론 사이에 많은 간극이 존재함. 양자 컴퓨팅 전문가들이 다른 우주의 용량을 빌려 계산한다고 생각하는지 궁금함.

  • 다른 사람들이 이 발표의 중요성을 판단하기 위해 Scott Aaronson의 블로그를 기다려야 하는지 궁금함.

  • Willow가 5분 이내에 수행한 표준 벤치마크 계산은 오늘날 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 10세틸리언 년이 걸리는 계산임.

  • 양자 계산이 여러 평행 우주에서 발생한다는 개념이 있음. 다른 우주에 엔트로피를 주입하는 것인지, 계산 시간으로 몇 개의 우주가 있는지 계산할 수 있는지 궁금함. 우리 우주의 양자 칩을 냉각해야 하는데, 다른 우주들은 어떻게 냉각하는지 궁금함.

  • 양자 컴퓨팅의 수학적 기초를 엄격히 배우기에 좋은 시기임. Quantum Formalism Academy에서 자율 학습 가능함.

  • Willow에서 더 많은 큐비트를 사용할수록 오류가 줄어들고 시스템이 더 양자화된다는 주장은 매우 놀라운 주장임. 이는 양자 오류 수정의 역사적 경험과 모순됨.

  • UCSB에서 Julian을 만났음. 그는 매우 똑똑하고 친절하며 외향적이었음. 그의 연구 발표를 보게 되어 기쁨.

  • Google Research 블로그에 따르면, 오류가 수정된 큐비트가 커질수록 기하급수적으로 더 좋아지는 첫 번째 양자 프로세서임. 이는 양자 계산의 확장 문제를 근본적으로 뒤집는 것임.

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