동전 크기 양자 칩 OS, 데스크탑 양자 컴퓨터 구현 첫발

양자 컴퓨터 칩에서 사용하는 양자 운영 체제(Quantum OS)가 개발됐다.

양자 칩 운영체제 ‘Deltaflow.OS(Deltaflow-on-ARTIQ)’는 캠브릿지 대학 스타트업 리버레인(Riverlane)이 설계했다. 양자 OS는 컨소시엄 회원 SEEQC가 개발한 칩에서 실행된다. SEEQC는 미국에 본사가 있으며 영국에 주요 R & D 사이트가 있다.

영국 캠브릿지 대학(Cambridge University) 주도 컨소시엄이 개발한 양자 OS에 대해 Cambridge Independent Press는 컴퓨터가 방 크기에서 책상 위에 놓인 순간에 비유했다.

SEEQC의 최고 제품 책임자 겸 공동 창립자 Matthew Hutchings 박사는 “가장 간단히 말하자면 한때 방을 채웠던 것을 동전 크기의 칩에 넣었다. 이것은 마이크로 칩 자체가 기존 컴퓨터를 상용화, 비용 효율적이고 대규모로 생산할 수 있게 해준 것 만큼이나 양자 컴퓨터의 미래에 중요하다”고 밝혔다.

현재까지 약 50 개의 양자 컴퓨터가 구축, 모두 서로 다른 소프트웨어를 사용한다. Windows, IOS 또는 Linux에 해당하는 운영체제가 양자 컴퓨터네는 없다. 새로운 프로젝트는 동일한 양자 소프트웨어가 다른 유형의 양자 컴퓨팅 하드웨어에서 실행될 수 있도록 하는 OS를 제공할 계획이다.

양자 컴퓨터는 양자 비트 또는 큐비트 형태로 정보를 저장한다. 슈뢰딩거의 고양이처럼 큐비트는 동시에 두 가지 정보 상태로 존재할 수 있다. 그러나 양자 컴퓨터가 진정으로 강력하려면 더 많은 큐비트를 포함하도록 확장할 수 있어야한다.

Hutchings는 “큐비트를 제어하기 위해 많은 전자 장치가 필요했지만 이제는 1 페니 크기의 칩에서 사용할 수 있다. 모든 기능이 하나의 칩에 있으므로 우리는 양자 시대의 문제를 해결했다”고 말했다.

Quantum OS

Riverlane은 수백만 큐비트로 확장 가능한 큐비트 기술 전반에 걸쳐 양자 소프트웨어를 이식할 수 있는 운영 체제다.

이는 빠른 피드백 루프가 필요한 오류 수정과 같은 애플리케이션에서도 모든 큐비트에서 가능한 최고의 성능을 제공한다.

Deltaflow-on-ARTIQ는 이러한 비전을 달성하기 위한 첫 단계다.

큐비트가 충분하면 양자 컴퓨터는 복잡한 계산을 매우 빠른 속도로 처리할 수 ​​있다. 방대한 처리 능력을 사용할 수있는 애플리케이션 중 하나는 물리적 실험실을 사용하지 않고도 화학 화합물의 디지털 버전을 시뮬레이션하고 이론을 테스트하고 실제 화학 작용을 예측하는 것이다. Riverlane에 따르면 신약을 시장에 출시하고 수년간의 연구, 테스트 및 임상 시험을 수행하는 데 약 10억 달러가 소요된다. 양자 컴퓨팅은 지름길을 제공할 수 있다.

또한 약물 개발과 유사한 방식으로 양자 컴퓨터를 사용하여 훨씬 더 빠르고 저렴하며 보다 강력한 방법을 제공하는 ‘가상 실험실’ 환경을 만들 수 있다. 물류, 날씨 예측, 사이버 보안 및 금융 분야의 양자 발전이 예상된다.

Riverlane 그룹의 다른 구성원으로는 Hitachi Europe, Oxford Quantum Circuits, 칩 디자이너 Arm 및 National Physical Laboratory가 있다. 그들은 기술을 발전시키고 나중에 Deltaflow.OS와 인터페이스 할 양자 프로세서용 펌웨어를 개발할 예정이다.

예를 들어 Hitachi Europe은 현재 랩톱, 자동차 및 휴대폰에 사용하는 것과 동일한 마이크로 프로세서 기술을 기반으로 양자 컴퓨터를 구축하고 있다.

Riverlane이외에도 이 대학 CQC(Cambridge Quantum Computing) 또한 양자 기술 상용화를 시도하고 있다. Riverlane에 따르면 양자 컴퓨팅은 막대한 보상으로 이어질 잠재력이있는 고위험 산업이다. 막대한 규모의 민간 및 정부 투자로 이 업체는 5년 안에 양자 우위에 도달할 수있을 것으로 추정했다.