Google은 최근 벤치마크와 성능 업계 기록을 깨는 완전히 새로운 양자 칩을 발표했습니다.
양자 컴퓨팅이란?
양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨터의 기존 기능을 뛰어넘는 처리 능력을 말합니다. 양자 컴퓨터는 계산을 수행하고 계산 능력을 크게 향상시키는 메트릭을 처리할 수 있습니다. 이는 일반적으로 업계 거물들이 사용하는 대형 시스템입니다.
기존 양자 컴퓨터
양자 컴퓨터는 수년 동안 존재해 왔으며 조용히 데이터 처리를 간소화하고 방대한 정보를 처리해 왔습니다. 이는 날씨 패턴 예측, 머신 러닝 및 인공 지능 발전, 생명을 구하는 의약품 개발과 같은 응용 분야에서 사용됩니다.
새로운 미래
Google의 Willow 개발은 칩셋 설계에 최첨단 기술을 도입하여 다양한 메트릭에서 전례 없는 성능을 달성했습니다.
Willow가 달성한 가장 중요한 혁신은 오류를 줄이는 기능입니다.
Willow는 벤치마크를 수행한 후 5분 이내에 표준 벤치마크 계산을 완료할 수 있는 기능을 보여주었습니다. 반면, 기존의 슈퍼컴퓨터는 같은 작업을 수행하는 데 10조 셉트리언 년(10^25년)이 걸립니다.
이 칩의 개발은 10년이 걸렸습니다. 2012년에 설립된 Google의 Quantum AI는 과학적 발견을 발전시키기 위해 대규모 양자 컴퓨터를 구축한다는 비전을 꾸준히 추구해 왔습니다.
양자 오류 수정
양자 컴퓨터에서 사용하는 기본 단위인 큐비트는 주변 환경과 빠르게 정보를 교환하는 경향이 있습니다. 이러한 교환으로 인해 계산에 필요한 데이터의 무결성을 유지하기 어렵습니다. 이론적으로 시스템에서 사용하는 큐비트가 많을수록 오류가 발생할 수 있습니다.
그러나 Willow는 큐비트 수를 늘리면 실제로 오류가 줄어들어 양자 처리가 향상됨을 보여주었습니다. 양자 오류 수정의 획기적인 진전으로 오류율이 절반으로 줄었습니다. 이는 지난 30년 동안 달성되지 않은 양자 컴퓨팅의 이정표입니다. Google의 이러한 발전은 이 분야에서 추가 개선을 위한 토대를 마련했습니다.
성능 지표
Willow는 미국 산타바바라에 자체 전담 제조 시설을 보유하고 있습니다. 이는 양자 칩을 엔지니어링하고 설계하기 위해 특별히 설계된 전 세계 몇 안 되는 시설 중 하나입니다.
성능은 칩셋 개발의 미래를 형성하는 데 중요합니다. Google은 양자 칩 설계에서 양보다 품질을 우선시합니다. 많은 수의 큐비트를 생성하는 것은 큐비트 자체가 고품질일 때에만 의미가 있습니다. Willow는 현재 105개의 고품질 큐비트로 성능 면에서 시장을 선도하고 있습니다.
Willow의 성능은 오늘날 양자 컴퓨터에 가장 어려운 지표로 간주되는 Random Circuit Sampling(RCS) 벤치마크를 사용하여 측정됩니다. Willow는 벤치마크를 5분 만에 완료하여 가장 빠른 기존 슈퍼컴퓨터보다 성능이 우수했습니다. 비교를 위해 동일한 작업을 완료하는 데 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 10조년이 걸립니다.
이 벤치마크에서 Willow의 점수는 현재 운영 중인 모든 슈퍼컴퓨터의 지표를 능가합니다.
Willow와 함께하는 미래
Willow는 양자 컴퓨팅의 미래 발전, 특히 계산을 실제 시나리오에 더 적용 가능하게 만드는 데 있어 길을 열 가능성이 큽니다.
지금까지 양자 컴퓨터는 관련 애플리케이션에서 슈퍼컴퓨터보다 성능이 뛰어나지 않았지만, Willow가 Random Circuit Sampling(RCS)에서 성공한 것은 이를 바꿀 수 있는 잠재력을 보여줍니다.
구글의 양자 컴퓨팅 로드맵은 이제 두 번째 이정표에 도달했으며 연구 개발이 진행됨에 따라 계속 발전하고 있습니다. 이 기술은 글로벌 컴퓨팅 및 처리 능력의 미래를 이끌 준비가 되었습니다.
