중국 과학자팀이 첫 양자 컴퓨터를 개발 ‘양자 우위’를 달성했다고 주장했다.

중국 과학기술대학(University of Science and Technology of China, USTC)의 물리학자 판 지안웨이(Pan Jianwei)는 9월 5일 항저우WIAS(Westlake Institute for Advanced Study)에서 열린 강연에서 새로운 양자 머신이 지난해 구글(Google) 시카모어(Sycamore) 양자칩이 달성한 기록보다 100만 배 개선된 ‘양자 우위(quantum supremacy)’을 달성했다고 발표했다.

지난 해 구글 연구원들이 발표한 논문에 따르면 시카모어 양자칩은 약 200초 만에 지구상에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터로 1만년 걸리는 계산을 수행할 수 있다.

판의 주장을 안후이 데일리 등 중국 다수 매체에 보도됐다. 판 연구팀은 화요일 웨이보(Weibo)에서 이같은 보도에 대해 “깊은 우려”를 밝혔다.결과는 여전히 예비적 단계로 “추가 검증 전까지는 100% 보장된 것은 아니다”라고 판은 성명에서 언급했다.

11일(현지시각) 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 판 연구팀은 이번 작업에 대한 자세한 내용을 제공하는 논문을 아직 발표하지 않았다.

양자 컴퓨터(quantum computer)는 큐비트(qubits) 또는 다양한 양자 상태의 아 원자 입자를 사용하여 동시에 많은 계산을 수행한다. 일부 과학자들은 이 기술이 언젠가 대부분의 기존 암호체계를 해킹하는 데 사용될 수 있다고 믿는다. 그러나 범용 양자 컴퓨터는 여전히 수십 년이 걸릴 수 있다. 또 대부분의 기존 머신은 매우 특정한 작업만 수행하며 코드 브레이킹과 관련이 없다.

연구팀의 양자 컴퓨터는 빛이 크리스탈로 채워진 챔버를 통해 반사되는 방식을 시뮬레이션한다. 빛의 입자가 결정에 부딪히면 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동하며 다른 결정과 연쇄 충돌한다. 가벼운 입자의 수가 증가함에 따라 상황은 매우 복잡해다. 이 프로세스를 시뮬레이션하면 가장 강력한 컴퓨터의 리소스에 부담을 줄 수 있지만 양자 컴퓨터에서는 훨씬 쉽다.

연구팀이 보손 샘플링(boson sampling)이라고하는이 특정 작업을 수행하기 위해 장치를 만들기 시작했을 때 10 큐비트를 처리 할 수있었습니다. 판에 따르면 이제 그들은 50큐비트를 달성했다.

구글 시카모어는 53큐비트를 처리하지만 다른 작업을 처리하기 위해 ‘무작위 회로(random circuit)’라는 다른 디자인으로 설계됐다. 판 연구팀은 두 기계의 성능을 어떻게 비교했는지 설명하지 않았다. 둘 다 “양자 우위”또는 양자 컴퓨터가 적어도 일부 특정 작업에서 기존 컴퓨터보다 더 잘할 수 있음을 입증하기 위해 만들어졌다.

IBM은 구글이 양자 우위를 주장에 슈퍼 컴퓨터로 2일이면 가능한 연산을 1만 년 이상으로 늘린 오래된 알고리즘을 사용해 그들의 주장을 과장했다고 지적했다.

판은 세계 최초의 양자 위성 개발과 베이징에서 상하이까지 가장 긴 양자 통신 네트워크 구축을 주도했다. 그의 팀은 중국의 양자 기술을 세계 최고의 위치로 끌어 올리기 위해 거의 20년 동안 중국 정부로부터 전폭적이고 일관된 재정 지원을 받았다.

양자 컴퓨팅의 주요 과제는 일반적으로 극저온의 고립된 환경에서 작동해야한다. 아 원자 입자는 깨지기 쉽고 수명이 짧으며 주변 환경에서 약간의 교란이 있어도 오류가 발생하기 쉽다.