[My Find Science] 미래의 새로운 기술 양자컴퓨터의 현재와 주요기업현황, 量子コンピューティング技術,Quantum Computing
KR
안녕하세요. 스티미언 여러분
오늘은 일본소식이 아닌 과학 , 컴퓨팅 분야에 대한 포스팅을 하려고 합니다.
양자컴퓨터와 블록체인보안기술
개인적으로 컴퓨터나 IT에 대한 관심을 많이 가지고 있는 아니 가져야하는 저는 어제 에이다 관련 포스팅을 하면서 에이다코인의 주요 특징중에 하나인 양자컴퓨팅에서도 보안성이 뛰어난 점을 들었는데요.
블록체인기술의 가장 큰 장점중에 하나인 보안도 양자컴퓨터가 실용화될경우 큰 위협이 될것이라는 의견이 많은데요.
실제 조사를 해보니 양자컴퓨터의 발전과함께 보안기술은 물론 관련 알고리즘도 함께 발전할것으로 블록체인 기술적인 알고리즘이나 보안 솔루션도 함께 블록체인 x.0 형태로 대응할 것으로 예상됩니다.
지금이라도 지구상의 인류보다 기술적으로 앞서있는 외계인이 양자컴퓨터나 우리가 모르는 우주의 대부분의 물질을 차지하는 Dark Energy를 이용한 고도의 PC를 이용하여 지금 우리가 거래하는 거래소와 Wallet등을 공격하거나(현재의 해킹수준과 비교할수없는 속도로) 비트코인의 모든거래를 해킹해서 데이터변경한다면 가능하겠지만 양자컴퓨터가 바로 짜잔 하고 우리앞에 나타나기에는 아직도 시기상조인것 같습니다.
도대체 양자컴퓨터가 뭐지?
아인슈타인의 상대성이란, 양자역학 등등 듣기만 해도 머리가아픈 물리학이나 뭔가 철학적인 이야기들.. 저 역시 수학이나 물리에 약한 사람이다 보니 좀처럼 이해가 쉽지 않았습니다.
우선 정의부터 살펴보았습니다. 머리가 아프네요.
양자 컴퓨팅(量子 - , quantum computing) 또는 양자 컴퓨터(quantum computer)는 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적인 현상을 이용하여 자료를 처리하는 계산 기계이다. 고전적인(전통적인) 컴퓨터에서 자료의 양은 비트로 측정된다. 양자 컴퓨터에서 자료의 양은 큐비트로 측정된다. 양자 계산의 기본적인 원칙은 입자의 양자적 특성이 자료를 나타내고 구조화할 수 있다는 것과 양자적 메카니즘이 고안되어 이러한 자료들에 대한 연산을 수행할 수 있도록 만들어질 수 있다는 것에 기한다. From Wikipedia
우선 양자컴퓨터를 이해하기 위해서는 양자역학은 물론 컴퓨팅에 대해 이해할 필요가 있는데요. 양자컴퓨팅에 대한 기본개념부터 잘 정리된 samsung의 자료가 있어 아래에 소개하오니 관심 있으시면 한번 읽어 보시기 바랍니다
양자컴퓨터에 대해 삼성에서 잘정리된 자료가 있어 소개합니다. 제가 어설프게 정리하는 것보다 기본설명이 잘되어 있다고 생각됩니다.
위의 삼성에 양자 컴퓨팅에 대한 내용에서 파악할수있는 기본적인 내용과 더불어 현재 양자컴퓨팅의 상황에 대해서는 자료가 많지않아 도서관에 갔는데요. 거기서 닛케이 잡지에 실린 특집 기사를 찾게 되었습니다.
양자컴퓨터의 현재와 미래에 대해 주요기업의 움직임과 특징을 중심으로 설명해보겠습니다.
양자컴퓨터의 현재
구글을 비롯한 세계적인 IT, SI기업인 IBM,Intel 및 Microsoft등이 본격적인 개발에 박차를 가하고 있는데요.
Google AI Research
이론적으로만 가능했던 양자컴퓨터가 미국 캘리포니아 산타바바라 대학 John Martinis 교수팀에 의해 2014년 처음으로 에러 수정이 가능한 5큐비트 양자 컴퓨터가 현실화 되자 급속히 주목받기 시작하였습니다.
현재는 구글의 양자 AI연구소 소속으로 UCSB 미국 캘리포니아 산타바바라 대학 John Martinis 교수팀 전체가 구글산하에서 연구개발을 진행하고 있습니다.
Cloud Quantum Computing서비스를 제공하고 있는 IBM
이에 뒤질세라 IBM은 초전도양자집적기술을 연구해서 클라우드상에서의 양자컴퓨팅 서비스를 전개하고 있습니다.
양자 컴퓨팅 클라우드 서비스란 세계각국의 연구자가 인터넷을 통해 클라우드 환경에 접속해 양자컴퓨터를 기동시켜 연구에 사용가능토록한 서비스로 2016년 5월 5양자큐비트로 시작한 서비스는 2017년 16양자비트 서비스까지 발전해서 약 6만명이 무료로 이용했다고 합니다.
16양자큐비트의 경우 현재 노트북수준으로 에러율이2%로 높은편이라 다양한 측면에서 개선을 위한 데이터 및 테스팅용으로 무료공개전략을 사용하고 있으나 향후 에러율개선은 물론 성능향상후 유료전개할것으로 예상됩니다.
인텔과 마이크로소프트사의 경우 네덜란드소재 대학과 제휴해서 개발중이나 현재로선 구글과 IBM에 비해 개발이 더딘 상황으로 보입니다. 단 양자컴퓨터의 개발은 아직초기단계이므로 현재 개발 상황이 그대로 지속 될 것이라고 아무도 장담할 수 없습니다.
양자컴퓨팅의 새로운기술로 유명한 IONQ사
이온큐라고 하는 미국의 양자컴퓨팅관련 기업이 최근 상당히 주목받고 있습니다. 한국계로보이는 jungsang kim이라는 듀크대학교수도 공동 창립자로 있는회사로 구글이나 IBM과 달리 양자컴퓨팅의 기본 기술개념과 장비형태가 완전히 틀린 개념으로 인공적으로만든 편차가 있는 고정소자기반의 기술과 달리 자연의 양자비트를 이용함으로써 양자컴퓨팅기술의 가장 큰 장벽인 에러율에서 우위의 기초기술을 보유하고 있어 주목받고 있습니다.
즉 자연의 이온을 레이더로 제어하는 방식으로 IBM과 마찬가지로 올해 클라우드서비스를 개시할예정이라고 합니다.
일본과 더불어 각국의 현황
이번도 양자컴퓨터 개발에 상당히 주목하고 있으며 현재 도쿄 대학과 게이오 대학의 연구소를 중심으로 미국기업 및 연구 기관들과 적극적인 제휴를 추진하고 있습니다.
하드웨어뿐만아니라 알고리즘분야등 기초 소프트웨어 부분에도 신경쓰고 있는 모양세입니다.
또한 유럽은 물론 호주 등에서도 양자컴퓨터 개발붐이 일어나고 있고 중국은 전용 연구시설 건설을하며 2020년부터 본격적인 연구를 시작해 약 2000-3000명규모의 연구시설을 만들 계획이라고 합니다.
양자컴퓨터분야에서 주목할만한 요점
현재의 슈퍼컴퓨터를 완전히 뛰어넘는 상상을 초월한 양자컴퓨터 개발엔 시간이 걸릴 것 같은데요. 약 50양자 큐비트정도가 현재의 슈퍼컴퓨터정도에 해당되는 처리속도로 운용이 가능하다고하니 향후 큐비트 숫자만 잘 보셔도 양자컴퓨터의 수준을 가늠하실 수 있을겁니다.
현재는 양자컴퓨터가 불가능에서 가능으로 인식되며 우선 슈퍼컴퓨터의 처리능력에 해당되는 50큐비트를 넘는것이 각국의 목표점으로 생각되어 지네요.
중요Timeline과 개발트렌드
1.50양자비트 컴퓨팅
2.에러율 최소화 (현재 약0.5%이고IBM이 약2%)
3.알고리즘과 프로그래밍에 대한 기본연구에 집중 다양한 양자 알고리즘개발이 중요(획기적인 소프트웨어 이노베이션 필요)
4.다양한방식의 양자시스템사용(IBM 초전도양자비트와 IonQ의 자연계에 존재하는 양자이용기술 등) 에 대한 연구
여러분 조금 도움이 되셨는지요. 항상 노력하는 @steemitjp가 되도록 하겠습니다.
아직은 어렵네요
앞으로는 조금이나마 이해되기를 바랍니다
예 기본원리를 우선이해해야하며 어렵게 느꺄질수있지만 흐름만 잘파악해도 된답니다.
에러율이 저정도 까지 떨어진것도 놀랍네요.
과연 기술발전은 놀라울 뿐입니다.
예 근데 전 지식이 부족해서 그런데 에러율 2%는 아직 컴퓨터라는 말을 붙이기엔 어려울것같습니다.
중국이 슈퍼컴퓨터는 많이 만들었던데 양자는 과연 ㅎㅎㅎㅎ
중국은 이제 기술강국이고 사실 실리콘밸리등내서도 아시아권 엔지니어들중에 중국사람들이 상당히 활약을 하고있다고하니..중국세력도 두각을 나타내겠죠
개인용으로까지 실현이 되려면 빨라도 한 세대 이상은 흘러가야 가능할 것 같은데요.
예 개인용은 뭔 이야기이겠지만 컴퓨터가 100년전만 해도 현재의 기술발전을 예측하지 못했을테니 앞으로의 미래가 기대되네요.
우와... 스팀제이피님은 한국인이신데 일본어를 하시는건가요, 일본인이신데 한국어를 하시는건가요? 구사력으로 봤을때 한국인인 것 같아요~!
예 한국인입니다. 완전 촌놈 한국인...
양자컴퓨터는 전자방식의 현재의 전기전자 기술을 대체하는 느낌이 있네요..
전자보다 작은 단위로서, 더 작고 정교하게 만들 수 있지 않을까 싶네요. AI 와 결합하여- 인공지능과 강력한 하드웨어의 결합- 미래의 지능과 지시 축척의 한계를 넘을 수도 있겠네요.
예 사실 양자컴퓨터는 엄청난 기술인것 같습니다. 앞으로 실현될 다양한 시도와 새로운 알고리즘의 개발이 중요해보입니다.
저도 과학과 정보기술에 관심이 많습니다.
좋은 글 잘 읽었으며 보팅과 팔로우했습니다.
리스팀 해도 되겠지요?
감사합니다. 리스팀해주시면 보팅보다 더 감사하죠..좋은하루되세요. 찾아뵐께요