양자기술 뉴스와 분석. 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 연구 성과와 기업·정부의 투자 동향을 다룹니다.
퀀텀 서킷(Quantum Circuits, Inc.)이 엔비디아의 CUDA-Q 프로그래밍 기능을 자사 소프트웨어 솔루션 아쿠멘(Aqumen)에 통합하면서 양자 컴퓨팅 상용화를 가속하 하고 있다. 이번 협력으로 사용자들은 GPU와 양자 컴퓨터(QPU)를 동시에 활용하는 하이브리드 워크플로우를 개발하고 실행할 수 있게 됐다. CUDA-Q 통합 듀얼-레일 큐비트 최초 도입 CUDA-Q 통합은 듀얼-레일 프로그래밍 환경에 적용된 최초 사례로, 고성능 컴퓨팅(HPC) 기술을 양자 워크플로우에 도입하는 중요한…
미래 기술 패권 겨냥, DARPA 협력 양자 산업 육성 미국 뉴멕시코주가 미래 기술 경쟁에서 주도권을 확보하기 위해 총 3억 1,500만 달러(약 4,300억 원)를 양자 컴퓨팅 산업에 투자한다. 과거 원자폭탄 실험 장소였던 뉴멕시코가 이제는 ‘양자 컴퓨팅’이라는 새로운 시대를 정의할 기술의 중심지로 변모하려는 대담한 전략을 내놓은 것. 양자 컴퓨팅은 원자 및 아원자 규모에서 물질과 에너지의 특성을 활용하는…
양자 컴퓨터의 대표적인 난제인 결어긋남(decoherence)은 양자 시스템이 환경과 상호작용하면서 고유한 양자적 특성을 잃는 현상이다. 최근 일본 아키타 대학 구노 요시히토 교수, 니혼 대학 오리토 타카히로 교수, 나고야 공업대학 이치노세 이쿠오 교수 연구팀은 결어긋남이 진행되는 동안에도 이징 모델(Ising Model)의 양자 임계성(quantum criticality)이 놀랍게도 보존된다는 사실을 확인했다. 이 결과는 결어긋남이 반드시 양자 임계성을 파괴한다는 기존 통념을 뒤엎는…
양자 얽힘(entanglement)은 고전 물리학으로는 설명할 수 없는 특이한 상관관계다. 멀리 떨어진 두 입자가 여전히 강하게 연결되어 있는 이 현상은 양자 컴퓨팅, 양자 통신 그리고 양자 중력 연구까지 다양한 분야에서 핵심적 역할을 한다. 그러나 얽힘 구조를 체계적으로 이해하는 것은 여전히 물리학과 정보과학이 직면한 난제였다. 최근 일본 규슈대학 첨단연구원과 도쿄대 카블리 수학·물리학 우주연구소(Kavli IPMU), 그리고 미국 켈리포니아공대(Caltech)…
비트에서 큐비트로, 양자 혁명 전환 양자 물리학의 발전은 비트에서 큐비트(qubit)라는 새로운 정보 단위를 도입했다. 기존의 비트가 0 또는 1이라는 명확한 상태만 가질 수 있는 반면, 큐비트는 중첩(superposition)을 통해 0과 1을 동시에 가진다. 이러한 특성은 기존 컴퓨팅 체계와 근본적으로 다른 정보 처리 방식을 가능하게 하며, 미래의 양자 컴퓨터와 양자 인터넷 구현의 핵심이다. 그럼에도 이를 뒷받침할 안정적인…
양자 역학은 현대 과학에서 가장 정밀하고 성공적인 이론 중 하나다. 하지만 실험적 예측의 정확성과 별개로, 우리가 경험하는 현실과 양자 세계를 어떻게 연결할 것인가에 대해서는 여전히 많은 혼란과 오해가 뒤따른다. 과학 학술지 네이처(Nature)는 독일 이론물리학자이자 171만 유튜버인 자비네 호센펠더(Sabine Hossenfelder) 등 물리학자 6명이 공저한 글에서 대중이 흔히 갖는 양자 물리학에 대한 여섯 가지 오해에 대해 다뤘다….
IBM과 AMD가 차세대 양자 슈퍼컴퓨팅 개발을 위해 전략적 협력한다. 양사는 인공지능(AI) 가속기, 양자 컴퓨터, 고성능 컴퓨팅(HPC)을 결합해 인류가 직면한 난제를 해결할 ‘양자 중심 슈퍼컴퓨팅(Quantum-centric Supercomputing)’ 시대를 열겠다는 비전을 26일(현지시각) 밝혔다. 양자와 HPC 결합 양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨터의 이진 비트(bit) 대신 큐비트(qubit)를 활용해 양자역학적 상태를 계산 자원으로 삼는다. 이를 통해 신약 개발, 신소재 탐색, 최적화, 물류…
양자 컴퓨터 시대 개막으로 현재 암호 체계를 무력화할 수 있다는 우려가 커지고 있다. 이에 대한 해법으로 ‘절대 해킹 불가능’에 가까운 보안을 제공하는 양자키 분배(Quantum Key Distribution, QKD) 기술이 주목받고 있. 최근 한 국제 공동 연구팀이 양자 오류의 근원으로 여겨지던 ‘디코히런스(Decoherence, 결어긋남)’를 오히려 보안 강화의 도구로 활용하는 기발한 방법을 제안했다. 디코히런스, 방해물에서 보안 도구로 디코히런스는 양자…
양자 시스템 시뮬레이션과 양자컴퓨터 개발은 원자를 정밀하게 배열하는 능력에 달려 있다. 지금까지 물리학자들은 광학 핀셋(optical tweezers)을 이용해 원자를 잡아 정렬해왔지만, 수천 개 원자를 결함 없이 배치하는 데에는 한계가 있었다. 중국과학기술대(USTC)와 상하이 인공지능 연구소 공동연구팀은 Physical Review Letters에 발표한 최신 연구에서 AI 기반 병렬 재배치 기법을 통해 이러한 난제를 돌파했다. 연구진은 홀로그램을 발생시키는 공간광 변조기(SLM)와 AI…
미국 미시간주립대학교 연구진이 디지털 점진적 양자 컴퓨팅(Digitized Adiabatic Quantum Computing, DAQC) 기법을 활용해 다체 얽힘 상태인 GHZ(Greenberger–Horne–Zeilinger) 상태를 형성하는 과정을 정량적으로 분석했다. 연구는 국제 학술지 Entropy 최신호에 실렸다. 논문에 따르면, 연구진은 GHZ 상태를 생성하는 과정에서 엔트로피, 충실도, 얽힘의 상관관계를 추적하고, 디지털화된 아디아바틱(adiabatic) 계산이 잡음 환경에서도 얼마나 안정적으로 상태를 유지할 수 있는지를 검증했다. 이는 양자 하드웨어의…
양자컴퓨팅 분야에서 큰 관심을 끌었던 ‘마요라나 준입자(Majorana quasiparticle)’ 입증 논문이 5년 만에 대규모 정정 발표됐다. 해당 연구는 2018년 처음 공개된 이후 국제학술지 사이언스(Science)에 정식 게재(2020년 5월 27일)됐으나, 데이터의 신뢰성을 둘러싼 논란이 이어져 왔다. 덴마크 코펜하겐대 찰리 마커스(Charlie Marcus) 교수팀은 관련 논란에 대해 자신의 최근 입장을 다음과 같이 요약했다. 연구팀은 이번 정정이 근본적인 오류를 수정하려는 목적이라기보다는,…
일본 이화학연구소(RIKEN) 연구진이 20큐비트 양자컴퓨터 두 대를 활용해 ‘양자 정보 스크램블링(quantum information scrambling)’을 시뮬레이션하는 데 성공했다. 이번 연구는 향후 양자컴퓨터 활용 가능성을 보여주는 성과로, 국제학술지 Physical Review Research에 게재됐다. 양자 정보 스크램블링은 블랙홀에서 일어나는 정보 확산 현상부터 이상금속(strange metal)과 같은 물질에 이르기까지 다양한 양자 시스템에서 핵심적인 역할을 한다. 이는 특정 부분에 저장된 정보가 시간이 지나면서…
GKP 논리 큐비트 범용 게이트 세트 구현 성공 Nature Physics에 21일(현지시각) 발표된 최신 연구에서, 호주 시드니대학(University of Sydney) 연구진이 Gottesman–Kitaev–Preskill(GKP) 큐비트를 위한 최초의 범용 양자 게이트 세트(universal quantum gate set)를 실험적으로 구현했다. 양자컴퓨터 GKP 코드를 실제로 작동 가능한 수준으로 끌어올린 획기적인 성과다. 왜 중요한가? 지금까지의 양자컴퓨터는 오류 수정(error correction)에 막대한 자원이 필요했다. 하나의 논리 큐비트를…
과학자들이 “감쇠된 양자 조화 진동자(damped quantum harmonic oscillator)”의 해법을 찾아내며, 세계에서 가장 작은 측정 장치 개발 가능성을 열었다. 이는 줄을 튕긴 기타 현이나 그네처럼 서서히 멈추는 진동이 원자 세계에서도 구현될 수 있음을 보여주는 연구다. 일상 속 감쇠 진동과 원자 세계 우리가 일상에서 경험하는 줄과 그네의 멈춤은 뉴턴의 운동 법칙으로 잘 설명된다. 그러나 원자의 세계에서는 양자역학의…
양자기술과 생명과학은 서로 다른 세계처럼 보입니다. 생명체는 끊임없이 변화하는 고온·소음 환경에서 작동하는 반면, 양자 기술은 극저온과 절대적 고립에서만 안정적으로 구현되는 것으로 알려져 있기 때문입니다. 그러나 모든 물질의 근간은 결국 양자역학이며, 최근 연구는 이 두 분야의 경계를 무너뜨리고 있습니다. 미국 시카고대학교 분자공학대학원(University of Chicago PME) 연구팀은 살아있는 세포 속 단백질을 양자 비트(qubit)로 전환하는 데 성공했습니다. 이번…
바리온(Baryon)은 세 개의 쿼크가 강한 상호작용(Strong Force)으로 결합해 형성되는 복합 입자로, 우리가 관측할 수 있는 대부분의 물질을 구성한다. 이러한 바리온이 다른 입자로 붕괴하는 희귀 과정을 연구하면, 표준모형(Standard Model)으로 설명되지 않는 새로운 물리 현상을 발견할 가능성이 있다. 최근 CERN의 LHCb 실험팀은 물리학 권위지 Physical Review Letters에 Σ⁺(시그마 플러스) 바리온이 양성자(proton)와 서로 반대 전하를 가진 두 개의…
양방향 크로스토크 유발…기존 사이드채널 공격 유사 초전도 양자 컴퓨터 계산 결과 의도적 왜곡 가능성 미국 노스웨스턴대학교(Northwestern University) 컴퓨터 아키텍처 및 보안 연구실이 발표한 연구에 따르면, 소위 QubitVise라는 새로운 유형의 사이드채널 공격이 초전도 양자컴퓨터에서 가능함이 확인됐다. 이 공격은 클라우드 기반 다중 사용자 환경에서 다른 이용자의 연산 결과를 교란할 수 있어, 양자 컴퓨팅의 신뢰성을 위협할 수 있다….
중국이 세계 최강 수준의 양자 프로세서(quantum processor)를 공개하며 미국 정보당국이 ‘비상’ 상태에 들어갔다. 이번 발표는 구글이 보유한 양자우위 성과를 직접 겨냥한 것으로 해석되며, 글로벌 기술 패권 경쟁의 중심축이 양자 컴퓨팅으로 이동하고 있음을 보여준다. 중국 연구진이 개발한 새로운 양자 프로세서 ‘Zuchongzhi 3.0’은 105개 트랜스몬 큐비트(transmon qubits)를 통해 기존 슈퍼컴퓨터 대비 연산 속도가 1000조 배 이상 빠른…
미국 캘리포니아공대(Caltech) 연구진이 초전도 큐비트의 정보를 소리 형태로 변환해 저장하는 하이브리드 양자 메모리를 개발했다. 이 방식은 기존 대비 최대 30배 긴 저장 시간을 구현하며, 양자 컴퓨팅 실용화를 앞당길 잠재력을 보여준다. 큐비트의 한계를 메우는 ‘양자 메모리’ 고전 컴퓨터가 0과 1로 정보를 저장하는 비트(bit)를 사용한다면, 양자 컴퓨터는 동시에 0과 1의 상태를 가질 수 있는 큐비트(qubit)를 기반으로 한다….
양자역학과 일반상대성이론의 통합을 향한 여정에, 실험 물리학이 마침내 뛰어들었다. 실험실 기반 양자 얽힘 테스트와 레이저 간섭 실험으로 중력의 양자성을 탐색하는 시도가 본격화되고 있다. 물리학의 양대 산맥—양자역학과 아인슈타인의 일반상대성 이론—은 자연의 거의 모든 현상을 설명하지만, 그 조화는 아직 이뤄지지 않았다. 중력을 양자적 현상으로 이해할 수 있을지를 실험적으로 검증하는 연구들을 최근 과학저널 네이처(Nature)가 조명했다. 중력 양자화를 증명할…