과학자들, 양자 컴퓨터용 최초의 고급 프로그래밍 언어 개발

ETH 취리히의 컴퓨터 과학자들은 양자 컴퓨터를 안전하고 신뢰할 수 있게 프로그래밍할 수 있는 최초의 고급 프로그래밍 언어를 개발했습니다. 이 새로운 기술은 양자 컴퓨팅에서 큰 발전을 이루었으며, 양자 컴퓨터를 프로그래밍하는 작업을 이전보다 훨씬 쉽게 만들었습니다.

마틴 베체크는 ETH의 Secure, Reliable and Intelligent Systems Lab (SRI)의 컴퓨터 과학 교수입니다.

“양자 컴퓨터를 프로그래밍하는 것은 여전히 연구자들에게 도전입니다.” 베체크는 말합니다. “그것이 우리가 ETH 취리히의 양자 컴퓨터와 프로그래밍 언어 개발의 전통을 계속할 수 있도록興奮한다는 이유입니다.”

“우리의 양자 프로그래밍 언어 Silq는 기존 언어보다 더 комп팩트하고, 빠르고, 직관적이며, 프로그래머가 이해하기 쉬운 코드를 제공합니다.”

Silq는 프로그래밍 언어 회의 PLDI 2020에서 소개되었습니다.

양자 컴퓨터 vs 고전 컴퓨터

양자 컴퓨팅은 점점 더 중요해지고 있으며, 이 기술에는 엄청난 잠재력이 있습니다. 양자 컴퓨터는 양자 얽힘 상태를 사용하여 문제를 더 빠르게 해결할 수 있습니다. 이러한 상태에서 정보 비트가 특정 시점에 겹치게 되며, 컴퓨터는 고전 컴퓨터가 합리적인 시간 내에 해결할 수 없는 문제를 해결할 수 있습니다.

2019년 늦은 여름, 양자 컴퓨팅은 특정 문제를 가장 빠른 고전 컴퓨터보다 더 빠르게 해결할 수 있는 또 하나의 큰 발전을 이루었습니다.

그러나 여전히 많은 도전이 남아 있습니다. 일부 “양자 알고리즘”은 높은 오류율로 인해 양자 하드웨어에서 계산할 수 없습니다.

새로운 언어: Silq

현재의 양자 프로그래밍 언어는 특정 하드웨어에密接 관련되어 있으며, 이러한 언어는 다루기 어렵고 오류가 많습니다. 이는 양자 알고리즘을 구현하기 위해 매우 자세한 지침이 필요하기 때문입니다.

Silq는 이러한 도전을 극복하기 위해 개발되었습니다.

“Silq는 하드웨어의 구조와 기능을 중심으로 설계되지 않은 최초의 양자 프로그래밍 언어입니다. 대신, 프로그래머가 문제를 해결하고자 할 때의 마음가짐을 중심으로 설계되었습니다. 컴퓨터 아키텍처와 구현의 모든細節를 이해할 필요 없이,” 벤자민 비히셀은 말합니다. 비히셀은 박사 과정 학생이자 Silq를 담당하는 사람입니다.

Silq는 양자 컴퓨터용 최초의 고급 프로그래밍 언어입니다. 이는 더 표현력이 풍부하고, 복잡한 작업과 알고리즘을 설명하는 데 필요한 코드가 더 적습니다. 이러한 언어는 프로그래머에게 더 쉽게 사용할 수 있으며, 다양한 컴퓨터 아키텍처에 적용할 수 있습니다.

새로 개발된 언어는 또한 오류 문제를 해결합니다. 고전 컴퓨터는 자동으로 값을 삭제하여 메모리를 해제하는 “가비지 수집” 방법을 사용합니다. 그러나 양자 컴퓨터에서는 양자 얽힘이 이전에 계산된 값과 현재 값을 상호 작용시킬 수 있으므로, 이는 계산에 간섭을 일으킬 수 있습니다. 따라서 고급 기술을 사용해야 합니다.

“Silq는 더 이상 필요하지 않은 값을 자동으로 식별하고 삭제하는 최초의 프로그래밍 언어입니다.” 비히셀은 설명합니다.

이를 위해, 특별한 양자 연산을 포함하지 않는 프로그래밍 명령만을 사용하여 언컴퓨팅 방법을 구현합니다.

“우리 팀은 언어 설계, 양자 물리학, 구현에 대한 다양한 전문 지식을 결합하여 2년간의 작업 끝에 이 기술을 개발했습니다. 다른 연구 개발 팀이 우리의 혁신을 받아들이면, 이는 큰 성공이 될 것입니다.” 비히셀은 말합니다.