빛 기반 양자: 양자 컴퓨팅의 밝은 미래

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  퀀텀런 예측
• 2024년 ２월 26일

인사이트 요약

빛 기반 양자 컴퓨팅의 최근 발전은 컴퓨팅 기술이 전통적인 방법에서 처리를 위해 빛 입자를 사용하는 방식으로 전환하는 것을 의미합니다. 이러한 변화는 다양한 분야에서 보다 효율적이고 빠른 문제 해결을 약속하며, 에너지 수요 감소로 인한 환경적 이점의 가능성을 약속합니다. 이러한 발전은 또한 데이터 보안, 직업 시장 진화, 글로벌 기술 경쟁력에 관한 중요한 질문을 제기합니다.

빛 기반 양자 컨텍스트

빛 기반 양자 컴퓨팅에서는 여러 가지 발전이 이루어졌습니다. 빛 기반 양자 컴퓨팅, 즉 광자 양자 컴퓨팅은 광자(빛 입자)를 사용하여 계산을 수행합니다. 대조적으로, 전통적인 컴퓨팅은 전기 회로와 비트를 사용합니다. 2023년 XNUMX월, MIT 연구원들은 할로겐화납 페로브스카이트 나노입자가 일관된 광자 흐름을 생성할 수 있음을 발견했습니다. 이들 소재는 가볍고 생산 용이성으로 인해 미래의 태양광 패널에 유망할 뿐만 아니라 쉽게 제작하고 유리와 같은 표면에 적용할 수 있기 때문에 첨단 기술의 잠재력도 두각을 나타내고 있습니다.

그러다가 2023년 3.0월 중국 과학자들은 새로운 광 기반 양자 컴퓨터인 Jiuzhang 255으로 획기적인 발전을 이루었습니다. Jiuzhang 2.0은 이전 Jiuzhang 113의 3.0개 광자를 훨씬 능가하는 2.0개의 광자를 감지하여 새로운 세계 기록을 세웠습니다. 이러한 발전을 통해 Jiuzhang 3.0은 양자 컴퓨팅에 사용되는 복잡한 수학적 모델인 Gaussian boson 샘플링 문제를 해결하는 데 있어서 Jiuzhang 20보다 백만 배 더 빠른 성능을 발휘할 수 있습니다. 놀랍게도 Jiuzhang XNUMX은 단 XNUMX마이크로초 만에 가장 복잡한 가우스 보존 샘플링 샘플을 처리할 수 있습니다. 이는 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 Frontier가 완료하는 데 XNUMX억년 이상이 필요한 작업입니다. 

마지막으로 2024년 2030월 일본 과학자들은 현재의 광 기반 양자 기계에 필요한 초저온의 필요성을 제거하는 데 있어 상당한 발전을 발표했습니다. 그들의 혁신에는 XNUMX년까지 강력한 양자 컴퓨터를 구축하기 위한 정보 전송을 위한 고성능 "압축광" 소스가 포함됩니다. 이 개발은 초전도 및 실리콘 기반 양자 컴퓨터와 같은 다른 방법에 비해 잠재적인 확장성과 전력 효율성 이점을 제공합니다.

파괴적 영향

빛 기반 양자컴퓨팅의 발전으로 연산 효율성과 속도가 크게 향상될 것으로 기대된다. 실온에서 작동할 수 있는 이 기술의 기능은 복잡한 냉각 시스템의 필요성을 줄여 보다 환경 친화적이고 비용 효율적입니다. 효율성이 향상되고 운영 비용이 낮아지면 다양한 분야에서 양자 컴퓨팅 기술의 채택이 더욱 광범위해지고 인공 지능, 재료 과학 및 암호화 분야의 연구 개발이 가속화될 수 있습니다.

빛 기반 양자 컴퓨팅의 개발은 또한 고급 컴퓨팅 리소스에 대한 보다 빠르고 저렴한 액세스로 이어질 수 있습니다. 이러한 변화로 인해 데이터 보호를 위한 보다 정교한 암호화 방법을 통해 개인 보안이 강화될 수 있습니다. 교육 분야에서 이러한 발전은 학생과 연구자들에게 학습과 발견을 위한 새로운 도구를 제공할 수 있습니다. 또한 이 기술이 성숙해짐에 따라 양자 컴퓨팅 및 관련 산업에서 새로운 취업 기회와 경력 경로를 창출할 수 있습니다.

정부는 이러한 발전을 과학 및 기술 분야의 국가 역량을 강화할 수 있는 기회로 볼 가능성이 높습니다. 빛 기반 양자 컴퓨팅에 대한 투자는 첨단 산업 및 연구에서 국가의 경쟁력을 높일 수 있습니다. 또한 이 기술은 고급 컴퓨팅 능력으로 인해 발생하는 새로운 과제를 해결하기 위해 특히 데이터 보안과 관련된 규제 프레임워크의 업데이트가 필요할 수도 있습니다. 또한 정부는 광 기반 양자 컴퓨팅의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 학계, 산업계, 연구 기관 간의 파트너십을 육성해야 할 수도 있습니다.

빛 기반 양자의 의미

광 기반 양자의 더 넓은 의미는 다음과 같습니다. 

• 연구 부문의 컴퓨팅 기능이 향상되어 더 빠르고 정확한 기후 모델링 및 질병 연구 결과가 제공됩니다.
• 새로운 물질과 약물의 발견과 개발을 가속화하여 이를 시장에 출시하는 데 드는 시간과 비용을 줄입니다.
• 양자 저항 암호화 방법에 대한 수요가 증가하여 사이버 보안 투자가 급증하고 데이터 보호 기술이 혁신됩니다.
• 교육 초점을 양자 컴퓨팅 및 관련 분야로 전환하여 신흥 기술에 대한 새로운 학습 기회와 경력 경로를 창출합니다.
• 정부는 글로벌 기술 리더십에서 경쟁 우위를 확보하기 위해 양자 컴퓨팅 인프라 및 교육에 투자합니다.
• 국가가 양자 컴퓨팅 역량을 장악하기 위해 경쟁하면서 지정학적 역학의 변화는 잠재적으로 새로운 동맹과 경쟁으로 이어질 수 있습니다.
• 높은 수준의 컴퓨팅 리소스의 민주화를 통해 소규모 기업과 연구 기관이 대규모 기업과 경쟁할 수 있습니다.
• 에너지 효율적이고 환경 친화적인 계산 방법을 발전시켜 기술 산업의 탄소 배출량을 줄이는 데 기여합니다.
• 고급 최적화 및 예측 모델링 기능을 통해 금융 및 물류와 같은 분야의 비즈니스 모델을 혁신합니다.
• 고급 컴퓨팅 능력으로 인해 발생하는 법적, 윤리적 문제로 인해 새로운 규정과 거버넌스 구조가 필요합니다.

고려해야 할 질문

• 광 기반 양자 컴퓨팅을 다양한 산업에 통합하면 고용 시장이 어떻게 바뀔 수 있습니까?
• 양자 컴퓨팅의 발전은 어떤 방식으로 글로벌 데이터 보안에 영향을 미칠 수 있습니까?