양자 컴퓨터가 서로의 정확성을 확인한다

양자 컴퓨터는 매우 빠르게 발전하고 있으며, 주요 컴퓨팅 문제를 해결하는 데 우리의 가장 강력한 도구 중 하나입니다. 그러나 양자 컴퓨터는 외부 영향에 민감하고 오류가 발생하기 쉽습니다. 이는 그들의 정확성을影响할 수 있습니다.

일부 양자 컴퓨터는 더 이상 고전적인 컴퓨터를 사용하여 시뮬레이션을 통해 독립적으로 검증할 수 없으므로 연구자들은 새로운 방법을 찾고 있습니다.

이 연구는 Physical Review X 저널에 발표되었습니다.

Chiara Greganti는 비엔나 대학교의 물리학자입니다.

“미래의 양자 컴퓨터를 사용하여 중요한 계산을 수행하기 위해서는 출력이 올바른지 확인할 수 있어야 합니다. 계산을 다른 방법으로 수행할 수 없더라도 말입니다.”라고 Greganti는 말합니다.

양자 컴퓨터가 서로의 정확성을 확인한다

연구팀은 서로 다른 양자 컴퓨터가 계산 결과를 확인할 수 있는 교차 확인 절차를 개발하고 구현하기 위해 노력했습니다. 장치들은 관련되어 있지만 본질적으로 서로 다릅니다.

Martin Ringbauer는 인스브루크 대학교 출신입니다.

“우리는 서로 다른 양자 컴퓨터에 서로 다른 무작위 계산을 수행하도록 요청합니다. 양자 컴퓨터는 계산 사이에 숨겨진 연결이 있다는 것을 모릅니다.”라고 Ringbauer는 말합니다.

연구팀은 그래프 구조를 기반으로 하는 양자 컴퓨팅의 대체 모델을 사용하여 공통 소스에서 여러 다른 계산을 생성할 수 있습니다.

“계산 결과는 무작위로 보일 수 있지만, 장치들이 올바르게 작동하는 경우 특정 출력이 일치해야 합니다.”라고 그는 계속했습니다.

방법을 구현한다

연구팀은 네 가지 다른 하드웨어 기술을 사용하는 다섯 개의 현재 양자 컴퓨터에서 이 방법을 구현했습니다:

• 초전도 회로
• 입자 포획
• 광학
• 원자 자기 공명

이 방법은 현재 하드웨어에서 작동하며 특별한 요구 사항이 필요하지 않습니다. 연구팀은 또한 이 기술이 단일 장치를 자신과 비교하는 데 사용될 수 있음을 보여주었습니다. 두 결과는 둘 다 올바르기 때문에만 일치하며, 이는 계산이 매우 다르기 때문입니다.

새로운 기술은 또한 연구자들이 계산 결과의 전체를 확인할 필요가 없으며, 이는 종종 시간이 많이 걸리는 작업입니다.

Tommaso Demarie는 싱가포르의 Entropica Labs 출신입니다.

“계산 결과가 일치해야 하는 경우에 장치들이 얼마나 자주 일치하는지 확인하는 것이 충분합니다. 이는 매우 큰 양자 컴퓨터에서도 수행할 수 있습니다.”라고 Demarie는 말합니다.

이 새로운 기술은 양자 컴퓨터가 점점 더 많이 사용되고 있기 때문에 특히 중요합니다. 이는 장치들이 의도한 대로 작동하는지 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 기술을 개발하는 연구팀은 여러 회사에서 온 대학 연구자와 양자 컴퓨팅 산업 전문가들로 구성되어 있습니다.

Joe Fitzsimons는 싱가포르의 Horizon Quantum (HQ ) Computing 출신입니다.

“학계와 산업계의 긴밀한 협력은 이 논문을 사회학적 관점에서 고유하게 만듭니다. 일부 연구자들이 회사로 이동하는 진행 중인 변화가 있음에도 불구하고, 그들은 양자 컴퓨팅을 신뢰할 수 있고 유용하게 만드는 공동의 노력에 계속 기여합니다.”라고 Fitzsimons는 말합니다.