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[IT뉴스]양자컴 오류정정 비용 90%줄였다는 '고양이 큐비트' 원리는

온카뱅크관리자

2025-03-10 06:27:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">직교하는 α/-α 중 α 값 키워 오류 자체수정 중첩상태 구현<br>AWS·칼텍팀 양자칩 '오셀롯'에 전문가들 "상용화 앞당길 것"</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="GuGmERdziu">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9feee0b1e500154e85a8ce5288352a867dfbb9bceb16dd0afa82a0cee54a8df8" dmcf-pid="H7HsDeJqRU" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="아기 고양이(사진은 기사와 관련 없음) 뉴스1 DB ⓒ News1 김동수 기자" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062000755odwz.jpg" data-org-width="605" dmcf-mid="PHBUFhSgdK" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062000755odwz.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            아기 고양이(사진은 기사와 관련 없음) 뉴스1 DB ⓒ News1 김동수 기자
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="e83571a1e61d4e890c32bcd46ecdd6180eec0bcba4448c5fac35c518631f0cc2" dmcf-pid="XzXOwdiBLp" dmcf-ptype="general">(서울=뉴스1) 김민석 기자 = 최근 양자컴퓨팅이 인공지능(AI)과 함께 기술 패권 경쟁의 핵심으로 부상하고 있다.</p>
          <p contents-hash="bea8a86f60468e4a071e1e35e719e3d1ea0c8409170b1495ce0ba06f11b38328" dmcf-pid="ZqZIrJnbd0" dmcf-ptype="general">10일 업계에 따르면 구글·마이크로소프트(MS)에 이어 아마존웹서비스(AWS)가 기술적으로 진일보한 양자 칩인 '오셀롯'(Ocelot)을 공개했다.</p>
          <p contents-hash="b1cfb2c17850a5f06b615d433cb43aa0ff9b0c406824ba7dcdb41ca1d6c13793" dmcf-pid="5B5CmiLKM3" dmcf-ptype="general">양자컴퓨터 기본 연산 단위인 '큐비트'(qubit)는 0과 1의 값을 중첩된 상태로 동시에 가질 수 있어 기존 컴퓨터 '비트'(bit)보다 훨씬 빠르게 연산을 수행할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="53b25571d6750e12f463a71581aacefc1256b1a8ffe5f2177e8734ae08b6c118" dmcf-pid="1b1hsno9iF" dmcf-ptype="general">문제는 큐비트 규모가 커질수록 오류가 증가하는 데 있다. 큐비트를 구현하는 물질의 중첩 상태(양자 결맞음)가 미세한 온도 변화, 노이즈에도 쉽게 깨져서다.</p>
          <p contents-hash="af2ddf065f45ad30a24d020b28d0dced2309838d18c09bb4dbb7f500988a2e62" dmcf-pid="tKtlOLg2it" dmcf-ptype="general">일반 컴퓨터는 정보 복제·검증 과정을 거쳐 오류를 정정할 수 있지만, 큐비트는 관측하는 순간 중첩 상태가 사라져 기존 방식으론 오류 정정이 불가하다.</p>
          <p contents-hash="21f1fd4fb4bceebb06adb6f1dc22b8bcb6f80fa0d36ce5cddb238617d21a795e" dmcf-pid="FfpylNA8e1" dmcf-ptype="general">상용화를 위해선 큐비트 연산 오류 정정 기술 고도화를 통한 비용 절감이 필수적이다. 빅테크 연구진은 이 같은 문제를 해결하고자 각자의 접근법으로 연구하고 있다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b7565159263e63f2d264e9ebaad74356a664f94c38ac3f653b65cba503cb7ab2" dmcf-pid="34UWSjc6e5" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="AWS 양자 컴퓨팅 칩 오셀롯(Ocelot)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062002352cfcn.jpg" data-org-width="340" dmcf-mid="QuXhsno9db" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062002352cfcn.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            AWS 양자 컴퓨팅 칩 오셀롯(Ocelot)
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="1f3e78e48cfa7042d43cba627f05fd5d6f6b97cb081624c635edca76080e2ca7" dmcf-pid="08uYvAkPJZ" dmcf-ptype="general">캘리포니아공과대학(Caltech·칼텍) AWS 양자 컴퓨팅 센터 팀은 '고양이 큐비트'(cat qubit)라는 새로운 접근법을 제시했다. 명칭은 1935년 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 제안한 '슈뢰딩거의 고양이' 사고실험에서 따왔다. </p>
          <p contents-hash="da36f7ee9c8711b6ba57ec4ddb8a31a715e1089c50d96a1e2703f3fc07a0d723" dmcf-pid="p67GTcEQLX" dmcf-ptype="general">고양이 큐비트는 외부 자극 등으로 0이 1로 뒤집히는 '비트 플립'(bit-flip·비트 반전) 오류가 발생하더라도 변화된 값이 스스로 안정화 상태로 돌아오려는 특성을 가진다.</p>
          <p contents-hash="ae4b3a64fc3d75946a03733d3bc40d779c1253522f2ba3999d4a2cf72a337616" dmcf-pid="UPzHykDxJH" dmcf-ptype="general">AWS 연구팀은 이를 위해 큐비트를 구성(직교)하는 알파(α)와 음의 알파(-α) 에너지와 상태 분리 수준을 조정해 알파 값을 늘리는 방식으로 적정한 중첩 상태를 구현했다.</p>
          <p contents-hash="e3be6bb5fd7bef0b973eb8b5bb1831ec20822dc192712d7054d701155139db39" dmcf-pid="uQqXWEwMMG" dmcf-ptype="general">이 같은 양자 오류 자체 정정 구성 요소를 최초로 오셀롯이라는 마이크로칩에 결합했다.</p>
          <p contents-hash="7b4cf84d7e2d653501991fe1a28542a49e09b456c78b9167df51b3553391b922" dmcf-pid="7xBZYDrRLY" dmcf-ptype="general">AWS 측은 고양이 큐비트를 통해 양자 오류 정정 비용을 기존 방식 대비 최대 90% 절감할 수 있다고 주장했다.</p>
          <p contents-hash="b45d7987a5ef0d14f08d81b0292a62497d76c26e1d15b176ccc25843b57715c7" dmcf-pid="zMb5GwmeLW" dmcf-ptype="general">다만 양자 위상이 뒤집혀 계산의 부호가 달라지는 '페이즈 플립'(phase-flip·위상 반전) 오류는 여전히 발생한다고 인정했다.</p>
          <p contents-hash="627be5727e6ca71583ec0553b877dcefc4e06d23c6fde9af803b72dc09b80acd" dmcf-pid="qRK1HrsdRy" dmcf-ptype="general">오스카 페인터 칼텍 교수(AWS 퀀텀 하드웨어 디렉터)는 "기존엔 오류 정정에 큐비트 수십 개가 필요했다면 고양이 큐비트는 페이즈 플립만 제어하면 돼 5개로 오류를 수정할 수 있다"며 "오류 수정 비용을 획기적으로 절감하면서 실용적인 양자 컴퓨터의 등장(상용화)을 최대 5년 단축할 것으로 기대한다"고 말했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="dfe81a8dd37dc3dbc2b43ff35edcc885e0f05773fa854b62979b8da2af99744b" dmcf-pid="Be9tXmOJdT" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="공학 유튜버 안될공학은 고양이 큐비트 원리를 비교적 쉽게 설명하려고 시도했다.(유튜브 영상 갈무리)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062005695bwae.jpg" data-org-width="1300" dmcf-mid="xqt9qGXDnB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062005695bwae.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            공학 유튜버 안될공학은 고양이 큐비트 원리를 비교적 쉽게 설명하려고 시도했다.(유튜브 영상 갈무리)
           </figcaption>
          </figure>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c73bd42a67edfe1e6e400fb0d7170ba7c9f6ff49336fd4ade2ccffa508040f7a" dmcf-pid="bd2FZsIiJv" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="공학 유튜버 안될공학은 고양이 큐비트 원리를 비교적 쉽게 설명하려고 시도했다.(유튜브 영상 갈무리)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062007711trrj.jpg" data-org-width="1310" dmcf-mid="yvQNLV41Mq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/10/NEWS1/20250310062007711trrj.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            공학 유튜버 안될공학은 고양이 큐비트 원리를 비교적 쉽게 설명하려고 시도했다.(유튜브 영상 갈무리)
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="4df828026d06429e13404e8f063e8b04cd5fb4431e9c6ea5e0c693cf5d6873cd" dmcf-pid="Kkd9qGXDRS" dmcf-ptype="general">칼텍 AWS 팀은 이같은 연구 결과를 담은 논문을 과학 저널 네이처(Nature)에 게재했다.</p>
          <p contents-hash="6fb5857806099decd8119da21c1c0d1a8139ae308ac27e9f1dcbf3b18d4bba94" dmcf-pid="9EJ2BHZwMl" dmcf-ptype="general">교차 검증 등에 나선 전문가들은 긍정적인 평가를 내놓고 있다.</p>
          <p contents-hash="03bc1c6c2ffa2dc580fd646ded9cf21c691efae1232d690f90d37e9a10a424a1" dmcf-pid="2DiVbX5rMh" dmcf-ptype="general">마이클 하트만 프리드리히 알렉산더 에를랑겐-뉘른베르크대학교 교수는 "구조가 비교적 단순해 선형으로 배열할 수 있을 것"이라며 "오류 정정에 필요한 물리적 큐비트 수를 크게 줄일 것"이라고 내다봤다.</p>
          <p contents-hash="10559e037893a3a49a5e150b45be43fc02904cc81b765045649170841ccece1d" dmcf-pid="VwnfKZ1miC" dmcf-ptype="general">이어 "고양이 큐비트는 단일 정보(정보 값 1로 가정 시)를 여러 큐비트에 중복(111)으로 저장해 하나의 큐비트에서 오류가 발생하더라도 나머지 큐비트를 통해 오류를 감지하고 수정할 수 있다"며 "알파 값을 키울수록 페이즈 플립 오류율도 줄어드는 것으로 보이지만, 지나치게 크면 다른 형태의 물리적 오류가 증가할 수 있어 최적의 알파 값을 찾는 게 중요할 것"이라고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="0b3b08ee12df27371328b7282a07b60935f8a6641317f34d8eb7456674ee286b" dmcf-pid="frL495tseI" dmcf-ptype="general">슈루티 푸리 예일대 물리학자도 "AWS 설계는 오류 정정에 필요한 큐비트 수를 획기적으로 줄일 것"이라며 "이는 분명 오류 수정 알고리즘과 하드웨어 비용 절감에 기여할 것"이라고 평가했다.</p>
          <p contents-hash="d975f69b57579602b7282d6caefb27b5656456fafe54be3d3810b03a8d5e38b9" dmcf-pid="4mo821FOnO" dmcf-ptype="general">산업계는 양자 컴퓨터가 상용화되면 △신약·신소재 개발 △기후 예측 △물류 최적화 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대하고 있다.</p>
          <div class="video_frm" dmcf-pid="8sg6Vt3Iis" dmcf-ptype="embed">
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          </div>
          <p contents-hash="2e64f0c02d0dbfd69866c8eef2dde6eee782defc93a59fcb386799f81fe7874b" dmcf-pid="6OaPfF0CMm" dmcf-ptype="general">ideaed@news1.kr </p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.</p>

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