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복잡한 조합 자물쇠를 가진 금고를 열어야 한다고 상상해 보세요. 가능한 모든 조합은 하나의 숫자를 나타내며, 수백만 개의 조합 중 올바른 것을 찾아야 합니다. 이제 모든 조합을 한 번에 시도할 수 있는 초능력을 가졌다고 상상해 보세요. 이 초능력은 양자 컴퓨팅에서 쇼어 알고리즘(Shor’s Algorithm)이 수행하는 것과 유사합니다. 쇼어 알고리즘은 수학자 피터 쇼어(Peter Shor)의 이름을 딴 양자 컴퓨팅의 … Read more
“우리가 매우 작은 세계, 예를 들어 원자 7개의 회로로 들어가면, 완전히 새로운 설계 기회를 제공하는 새로운 현상들이 나타납니다. 작은 규모에서 원자는 큰 규모와 전혀 다르게 행동하며, 이는 양자역학의 법칙을 따르기 때문입니다. 그러므로 원자를 다룰 때 우리는 다른 법칙에 따라 작업하게 되며, 다른 것을 기대할 수 있습니다. 우리는 다른 방식으로 제조할 수 있으며, 단순히 회로만 사용하는 … Read more
상상해봅시다. 물리적으로 멀리 떨어진 두 전자가 있다고 할 때, 한 입자와의 상호작용이 즉각적으로 다른 입자의 행동을 바꿀 수 있을까요?양자역학적으로 이는 가능합니다. 두 전자는 얽힘(entanglement) 상태에 있다고 합니다. 얽힘과 양자 상태 예를 들어, 두 큐비트(qubit)가 있다고 합시다. 각각의 큐비트는 스핀 업(ket ↑) 또는 스핀 다운(ket ↓) 상태에 있을 수 있습니다.이 두 큐비트로 이루어진 시스템에서는 다음 네 … Read more
알버트 아인슈타인은 양자 이론의 본질에 대해 강한 회의를 표명했던 대표적인 인물로, 그의 유명한 발언, “신은 우주와 주사위 놀이를 하지 않는다(God does not play dice with the universe)”는 양자 세계에 내재된 무작위성과 불확실성에 대한 그의 깊은 회의를 상징합니다. 이 발언은 아인슈타인의 결정론적 우주관을 보여줍니다. 그는 우주가 확률에 좌우되지 않고 예측 가능한 법칙과 원리에 따라 움직인다고 믿었습니다. … Read more
큐비트를 간결하면서도 직관적으로 표기하는 방법으로 브래킷 표기법(Bracket Notation)으로 표현합니다. 이는 양자 시스템의 복잡한 상태와 연산을 표준화된 방식으로 표현하고 조작할 수 있는 방법이 필요했기 때문이고, 컴퓨팅이나 수학, 논리학에서도 표준적인 표기법이 필요한 이유와 비슷하지 않나 생각합니다. 전통적인 수학 표기법은 강력하긴 하지만, 양자 현상의 섬세함을 포착하는 데 종종 어려움을 겪었고, 이는 복잡하고 혼란스러운 표현으로 이어지곤 했습니다. 이를 해결하기 … Read more
고전 컴퓨팅에서는 “비트”라는 용어가 정보의 단위를 나타내며, 하나의 정보 단위는 0과 1이라는 두 가지 상태 중 하나를 나타냅니다. 이는 곧 on, off 상태를 의미하며, 한 번에 0 또는 1 중 하나만 저장할 수 있습니다. 이러한 점이 고전적 비트와 양자 비트(큐비트) 간의 차이를 나타냅니다. 양자 컴퓨팅에서는 정보의 단위를 큐비트라고 하며, 이는 고전적 비트와 유사하게 0과 1의 … Read more
양자역학의 기본개념들에 대해서 하나씩 알아가보도록 하겠습니다. 저도 잘 이해가 안가는 부분이고 (양자역학은 기본적으로 직관적이지 않고, 수학과 물리개념이 많아서 어렵네요) 어려운 내용입니다. 양자역학에서 가장 심오하고 흥미로운 개념 중 하나는 물질의 이중성인데, 이 개념의 핵심은 우리가 일반적으로 독립적이고 고체로 생각하는 입자가 파동 같은 성질도 가질 수 있다는 사실에 있습니다. 이 이중성은 단순한 이론적 호기심을 넘어선 것으로, 실험적으로 … Read more
양자컴퓨터에는 양자역학의 중요한 개념들을 이해해야하는데.. 이에 대한 이해가 부족하기에 좀 더 정리를 해봅니다. 고전적 컴퓨터는 한 번에 한 음을 연주하는 솔로 연주자와 비슷. 연주자가 각 음을 순차적으로 치며 멜로디를 연주할 수 있지만, 연주 속도와 복잡성에는 한계가 있음. 반면, 양자 컴퓨팅은 모든 연주자가 함께 연주하는 오케스트라와 같은데, 각 연주자(큐비트)가 여러 음(상태)을 동시에 연주하며, 솔로 연주자가 결코 … Read more
양자 컴퓨팅의 적용 영역 양자 컴퓨팅은 고전적 컴퓨터로는 처리할 수 없는 복잡한 문제를 해결할 수 있는 잠재력을 가진 기술로, 양자역학의 원리(중첩과 얽힘)를 활용하여 큐비트로 병렬 계산을 수행하며, 최적화 문제, 암호학, 약물 개발, 소재 과학, 인공지능 등 여러 분야에서 혁신을 이끌고 있습니다. 양자 컴퓨터는 물류 경로 최적화, 금융 포트폴리오 설계, 신약 개발, 분자 시뮬레이션, 머신러닝 알고리즘 … Read more
요새 양자컴퓨팅에 대한 관심도가 올라갔다. 구글에서 윌로우라는 양자컴퓨팅 프로세서를 출시(?)했고, 컴퓨팅 파워가 기존 프로세서와는 확연히 다르다는 것만 알고있지, 세부적으로 어떤 이론에 의해 어떤 기술적 배경으로 기존 컴퓨팅과 다른 것인지 정확히 이해하지 못했기 때문에 어느정도 세상에 큰 임팩트를 줄지 상상이 가지 않았다. 그렇기에 기본적인 개념에 대해 이해하고, 이를 투자에 활용할 수 있을지 검토하기 위한 목적으로 coursera … Read more